能量分析
關(guān)注創(chuàng)建者：知識(shí)通 創(chuàng)建時(shí)間：2022-05-07
能量分析的視頻教程
新能源汽車能量流管理測試與分析
此次在線研討會(huì)將圍繞新能源汽車能量流管理測試與分析展開，包含以下內(nèi)容： 1.能量分析的趨勢與挑戰(zhàn) 2.能量流分析的基本思路 3.能量流分析的解決方案 4.能量流測試的案例分析
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能量分析的實(shí)例教程
傳統(tǒng)的聲學(xué)分析通常依賴于有限元FEM（Finite Element Method） 及邊界元BEA（Boundary Module Analysis），但其僅適用于解決中低頻噪聲問題。隨著頻率增加，波長變短，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性變得更為復(fù)雜，單位帶寬內(nèi)的模態(tài)數(shù)量急劇增加，模型計(jì)算量巨大，模型無法準(zhǔn)確計(jì)算。介于上面的缺點(diǎn)，人們開始使用統(tǒng)計(jì)的方法處理復(fù)雜的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。統(tǒng)計(jì)能量分析方法SEA（Statistical Energy Analysis），已被成功應(yīng)用于車輛的聲學(xué)、振動(dòng)傳遞路徑分析，并可以準(zhǔn)確地進(jìn)行各種結(jié)構(gòu)于車輛的振動(dòng)、聲學(xué)預(yù)測。
本文針對(duì)某型工程車輛，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)能量分析方法分析預(yù)測駕駛室司機(jī)耳旁噪聲，并對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果校核模型。根據(jù)仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行噪聲源分析，確定聲學(xué)包優(yōu)化方案，通過仿真與試驗(yàn)方法確定優(yōu)化效果。
1 工程車輛駕駛室SEA模型的建立
1.1
統(tǒng)計(jì)能量分析基本原理
統(tǒng)計(jì)能量分析（
SEA
）是一種把研究對(duì)象劃分成子系統(tǒng)后，用功率流描述子系統(tǒng)間復(fù)雜作用關(guān)系的模型化分析方法。統(tǒng)計(jì)能量分析模型有
6
個(gè)基本假設(shè)：（
1
）模型的子系統(tǒng)間是線性守恒的耦合，不存在非保守性質(zhì)的耦合特征；（
2
）能量是在具有共振頻率的子系統(tǒng)之間流動(dòng)；（
3
）子系統(tǒng)受到的激勵(lì)為互不相關(guān)的寬帶隨機(jī)激勵(lì)，統(tǒng)計(jì)上獨(dú)立，具有模態(tài)非相干性；（
4
）在一個(gè)子系統(tǒng)中，固定頻帶內(nèi)所有共振的模態(tài)能量均分；（
5
）互易性原理適應(yīng)于不同子系統(tǒng)間；（
6
）任兩個(gè)子系統(tǒng)間的能量流與振動(dòng)時(shí)耦合的子系統(tǒng)間的能量成正比。
1.2 SEA
模型建立及加載
在仿真軟件中建立駕駛室的
SEA
模型，是功率流平衡方程在具體結(jié)構(gòu)上的形象化。
展開 MSC Nastran具備靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、非線性、優(yōu)化、氣彈等功能全面的結(jié)構(gòu)分析功能，在航空、汽車、船舶等各個(gè)行業(yè)均有廣泛的應(yīng)用。MSC Nastran采用的數(shù)值計(jì)算方法是有限元理論，在中低頻段結(jié)構(gòu)振動(dòng)分析方面有多年的成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。但是有限元方法自身要求一個(gè)空間波長范圍內(nèi)至少有六個(gè)到八個(gè)以上的單元，這也就導(dǎo)致了有限元方法在面對(duì)中高頻振動(dòng)分析時(shí)，需要將結(jié)構(gòu)網(wǎng)格尺寸設(shè)置的非常小才能滿足上述要求，從而使計(jì)算量大大增加，甚至難以完成計(jì)算。
針對(duì)這種中高頻的振動(dòng)問題，則適合采用統(tǒng)計(jì)能量法進(jìn)行仿真分析。Actran作為一款功能全面、方法先進(jìn)的聲學(xué)分析軟件，具備聲學(xué)分析、聲振耦合分析、流動(dòng)噪聲分析、以及統(tǒng)計(jì)能量分析等多種功能。
統(tǒng)計(jì)能量分析中所需的參數(shù)主要有兩種來源：基于理論或者基于試驗(yàn)。而Actran的虛擬統(tǒng)計(jì)能量分析方法還可以直接通過中低頻有限元分析計(jì)算得到這些參數(shù)，并可以通過外插的方式將其向高頻段進(jìn)行拓展。如下圖所示車門模型，計(jì)算到2kHz，需要采用8mm的網(wǎng)格，計(jì)算時(shí)間30min，而計(jì)算到8kHz，則需要4mm的網(wǎng)格，計(jì)算時(shí)間8h。
采用Actran的虛擬統(tǒng)計(jì)能量分析可以非常準(zhǔn)確的將2kHz計(jì)算得到的參數(shù)拓展到8kHz范圍內(nèi)，從而在幾乎不損失計(jì)算精度的前提下大大提高計(jì)算效率。因此Actran的虛擬統(tǒng)計(jì)能量法可以完美的解決上述中高頻振動(dòng)分析問題。
但是，也有很多用戶對(duì)MSC Nastran非常熟悉而不具備Actran的使用經(jīng)驗(yàn)；還有一些情況，用戶已經(jīng)具備了MSC Nastran的結(jié)構(gòu)模型，重新在Actran創(chuàng)建一套統(tǒng)計(jì)能量分析模型則略顯繁瑣。
展開 MSC Nastran具備靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、非線性、優(yōu)化、氣彈等功能全面的結(jié)構(gòu)分析功能，在航空、汽車、船舶等各個(gè)行業(yè)均有廣泛的應(yīng)用。MSC Nastran采用的數(shù)值計(jì)算方法是有限元理論，在中低頻段結(jié)構(gòu)振動(dòng)分析方面有多年的成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。但是有限元方法自身要求一個(gè)空間波長范圍內(nèi)至少有六個(gè)到八個(gè)以上的單元，這也就導(dǎo)致了有限元方法在面對(duì)中高頻振動(dòng)分析時(shí)，需要將結(jié)構(gòu)網(wǎng)格尺寸設(shè)置的非常小才能滿足上述要求，從而使計(jì)算量大大增加，甚至難以完成計(jì)算。
針對(duì)這種中高頻的振動(dòng)問題，則適合采用統(tǒng)計(jì)能量法進(jìn)行仿真分析。Actran作為一款功能全面、方法先進(jìn)的聲學(xué)分析軟件，具備聲學(xué)分析、聲振耦合分析、流動(dòng)噪聲分析、以及統(tǒng)計(jì)能量分析等多種功能。
統(tǒng)計(jì)能量分析中所需的參數(shù)主要有兩種來源：基于理論或者基于試驗(yàn)。而Actran的虛擬統(tǒng)計(jì)能量分析方法還可以直接通過中低頻有限元分析計(jì)算得到這些參數(shù)，并可以通過外插的方式將其向高頻段進(jìn)行拓展。如下圖所示車門模型，計(jì)算到2kHz，需要采用8mm的網(wǎng)格，計(jì)算時(shí)間30min，而計(jì)算到8kHz，則需要4mm的網(wǎng)格，計(jì)算時(shí)間8h。
采用Actran的虛擬統(tǒng)計(jì)能量分析可以非常準(zhǔn)確的將2kHz計(jì)算得到的參數(shù)拓展到8kHz范圍內(nèi)，從而在幾乎不損失計(jì)算精度的前提下大大提高計(jì)算效率。因此Actran的虛擬統(tǒng)計(jì)能量法可以完美的解決上述中高頻振動(dòng)分析問題。
但是，也有很多用戶對(duì)MSC Nastran非常熟悉而不具備Actran的使用經(jīng)驗(yàn)；還有一些情況，用戶已經(jīng)具備了MSC Nastran的結(jié)構(gòu)模型，重新在Actran創(chuàng)建一套統(tǒng)計(jì)能量分析模型則略顯繁瑣。
展開 MSC Nastran具備靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、非線性、優(yōu)化、氣彈等功能全面的結(jié)構(gòu)分析功能，在航空、汽車、船舶等各個(gè)行業(yè)均有廣泛的應(yīng)用。MSC Nastran采用的數(shù)值計(jì)算方法是有限元理論，在中低頻段結(jié)構(gòu)振動(dòng)分析方面有多年的成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。但是有限元方法自身要求一個(gè)空間波長范圍內(nèi)至少有六個(gè)到八個(gè)以上的單元，這也就導(dǎo)致了有限元方法在面對(duì)中高頻振動(dòng)分析時(shí)，需要將結(jié)構(gòu)網(wǎng)格尺寸設(shè)置的非常小才能滿足上述要求，從而使計(jì)算量大大增加，甚至難以完成計(jì)算。
針對(duì)這種中高頻的振動(dòng)問題，則適合采用統(tǒng)計(jì)能量法進(jìn)行仿真分析。Actran作為一款功能全面、方法先進(jìn)的聲學(xué)分析軟件，具備聲學(xué)分析、聲振耦合分析、流動(dòng)噪聲分析、以及統(tǒng)計(jì)能量分析等多種功能。
統(tǒng)計(jì)能量分析中所需的參數(shù)主要有兩種來源：基于理論或者基于試驗(yàn)。而Actran的虛擬統(tǒng)計(jì)能量分析方法還可以直接通過中低頻有限元分析計(jì)算得到這些參數(shù)，并可以通過外插的方式將其向高頻段進(jìn)行拓展。如下圖所示車門模型，計(jì)算到2kHz，需要采用8mm的網(wǎng)格，計(jì)算時(shí)間30min，而計(jì)算到8kHz，則需要4mm的網(wǎng)格，計(jì)算時(shí)間8h。
采用Actran的虛擬統(tǒng)計(jì)能量分析可以非常準(zhǔn)確的將2kHz計(jì)算得到的參數(shù)拓展到8kHz范圍內(nèi)，從而在幾乎不損失計(jì)算精度的前提下大大提高計(jì)算效率。因此Actran的虛擬統(tǒng)計(jì)能量法可以完美的解決上述中高頻振動(dòng)分析問題。
但是，也有很多用戶對(duì)MSC Nastran非常熟悉而不具備Actran的使用經(jīng)驗(yàn)；還有一些情況，用戶已經(jīng)具備了MSC Nastran的結(jié)構(gòu)模型，重新在Actran創(chuàng)建一套統(tǒng)計(jì)能量分析模型則略顯繁瑣。
展開 2結(jié)果分析
2.1夏季能量流分析
能量流分析本質(zhì)上是對(duì)各個(gè)熱力系統(tǒng)進(jìn)行能量平衡分析。這里的關(guān)鍵是熱力系統(tǒng)的選擇。本文分別針對(duì)一個(gè)NEDC循環(huán)和十個(gè)NEDC循環(huán)進(jìn)行能量流分析。由于兩者基本相同，故只列舉一例，如0所示。該分析的環(huán)境溫度為30℃，空調(diào)溫度目標(biāo)設(shè)置為21℃。圖中的實(shí)線框表示一個(gè)熱力系統(tǒng)，虛線框表示進(jìn)出該熱力系統(tǒng)的能量。實(shí)線框中的數(shù)值表示該熱力系統(tǒng)儲(chǔ)存能量的變化，正值表示該熱力系統(tǒng)的能量有所增加。
從圖中可以看出，夏季（打開空調(diào)）時(shí)，動(dòng)力總成的效率為50.5%。從0中可以看出。壓縮機(jī)是電池能量效率的主要限制因素，消耗了23%的電能，故應(yīng)避免將空調(diào)溫度調(diào)得過低。空調(diào)壓縮機(jī)之外的其他附件耗功都很小。電池本身的損耗（產(chǎn)熱）只占1%。
模型采用了最大能量回收策略，即只有當(dāng)電機(jī)不能滿足制動(dòng)需求時(shí)，才通過剎車片提供制動(dòng)力。從0中可以看出，在這種策略下剎車片浪費(fèi)的制動(dòng)能量只占整個(gè)制動(dòng)需求的9.6%，制動(dòng)能量回收節(jié)約了13%的能量。另外，夏季時(shí)，兩個(gè)冷卻液回路中最大的熱源均來自駕駛艙的制冷需求。
2.2冬季能量流分析
0為冬季將空調(diào)溫度設(shè)置為25℃時(shí)的能量流分析。冬季時(shí)，制冷劑回路工作在熱泵模式。此時(shí)動(dòng)力總成的效率僅為22.4%，制動(dòng)能量回收節(jié)約了6%的能量，電池加熱器和暖風(fēng)消耗了大量的電能。
從0可以看出，電池加熱器和駕駛艙暖風(fēng)成為電池能量效率的主要限制因素，分別消耗了33%和23%的電能，其中電池加熱器的能耗甚至與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的能耗相當(dāng)。另外，電池本身的損耗也有所增加，這是由于低溫時(shí)電池內(nèi)阻的增加。
展開 
能量分析的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
能量分析的最新內(nèi)容
打開偏振光線追跡 （該工具位于分析選項(xiàng)卡 – 偏振 (Polarization)– 偏振光線追跡） 工具，進(jìn)行如下參數(shù)設(shè)置：
總透射能量會(huì)顯示在分析窗口的底部：
偏振光線追跡考慮了所有效應(yīng)的能量損失，其中包括：在追跡光線的波段以及光線在表面上的任意入射角下，AR鍍膜的N-BK7玻璃表面，50/50的理想分光膜層
仿真成果：可模擬微透鏡陣列的光束均化效果，生成均化面光強(qiáng)分布仿真圖，驗(yàn)證快軸發(fā)散角2.8mrad、慢軸發(fā)散角48.93%的設(shè)計(jì)指標(biāo)；通過能量流分析功能，量化能量利用率與均勻性，為一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支撐。
動(dòng)態(tài)光學(xué)元件整形系統(tǒng)
動(dòng)態(tài)光學(xué)元件以液晶空間光調(diào)制器（LC-SLM）為核心，憑借實(shí)時(shí)可編程、多參數(shù)可調(diào)的優(yōu)勢，成為高端光學(xué)系統(tǒng)的理想方案。
支持位移場曲線對(duì)比以及能量演化（動(dòng)能、勢能、能量比）分析。技術(shù)賣點(diǎn)多方法集成：在一個(gè)框架下集成了當(dāng)前 PD 領(lǐng)域最前沿的幾種穩(wěn)定化算法，極大方便了科研人員做方案選型。動(dòng)態(tài)松弛法 (Dynamic Relaxation)：采用 Madenci 專著中的動(dòng)態(tài)松弛策略，確保靜力學(xué)問題的準(zhǔn)靜態(tài)求解穩(wěn)定性。
不同元素被激發(fā)產(chǎn)生的特征X射線具有特定的能量和波長，通過探測器收集這些特征X射線，并根據(jù)其能量或波長進(jìn)行分析，就能確定樣品中存在的元素種類。在mapping過程中，電子束逐點(diǎn)掃描樣品表面，同時(shí)探測器同步收集每個(gè)點(diǎn)的元素信號(hào)，最終將這些信息整合，形成一幅關(guān)于樣品表面元素分布的圖像，也就是掃描電鏡mapping圖。
、像差分析、MTF（調(diào)制傳遞函數(shù)）等，這些都是評(píng)估MR設(shè)備顯示質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)。
一個(gè)重要的問題是腔的穩(wěn)定性依賴于泵浦能量，為了分析這個(gè)，像第三節(jié)那樣調(diào)節(jié)泵浦能量。
選中方框“Show y-plane diagram”，可以附加顯示y平面模的穩(wěn)定性圖表。
圖16
廣義參數(shù)g定義的理論解釋在手冊(cè)的6.5小節(jié)。
4.2 顯示橫向高斯模分布圖
在圖15所示的窗口里，模式圖的上方可以找到可選框“Show Mode Profile”。
How to——來源LS-DYNA官方10個(gè)月前
<p>轉(zhuǎn) <strong>LSDYNA</strong> 公眾號(hào)合集：</p><p>本系列旨在探討在LS-DYNA仿真分析中若干問題的解決方案和優(yōu)化策略，涵蓋了從基本的準(zhǔn)確性和單位一致性到更高級(jí)的主題，如接觸能量、截面分析、阻尼特性、雙精度計(jì)算、有效塑性應(yīng)變、環(huán)境變量設(shè)置、狀態(tài)方程、額外歷史變量、力分析、節(jié)點(diǎn)力、重力加載、Nastran數(shù)據(jù)文件讀取、內(nèi)能計(jì)算、關(guān)節(jié)剛度和質(zhì)量縮放等多個(gè)方面
wx_fmt=png"></p><p><strong>SUV/MPV車型的后尾翼通常安裝在車頂末端</strong></p><p><br></p><p><strong>仿真模型描述</strong></p><p><br></p><p>本文采用空氣動(dòng)力學(xué)分析模塊ultraFluidX和統(tǒng)計(jì)能量法模塊SEAM分析鏤空尾翼對(duì)風(fēng)噪的影響。
Job1
Job2
Job3
Job4
Job5
從能量的角度分析，五個(gè)模型的比吸能(吸收的能量除模型質(zhì)量) ,模型三最好
目前已經(jīng)包含多個(gè)工作流程，例如：電機(jī)噪聲、航天結(jié)構(gòu)聲致振動(dòng)以及用于快速、高頻空氣噪聲預(yù)測的基于傳輸損耗的統(tǒng)計(jì)能量分析（基于 TL 的 SEA）的最新工作流程。與 Autoneum 合作開發(fā)的新阻尼墊定位工作流程已于 Actran 2022.1版本發(fā)布。
工作流程分為不同的選項(xiàng)卡或界面，工程師可以在其中設(shè)置阻尼墊的參數(shù)。第一步，工程師首先加載 Nastran 模型文件。
