聲學分析的案例
Ansys完善的NVH解決方案介紹，涉及聲學求解器、振動沖擊分析等【6月12直播】
Ansys Mechanical NVH 是 Ansys 公司開發的一款用于噪聲、振動與聲振粗糙度（Noise、Vibration、Harshness）分析的軟件工具。
本次研討會從電磁激勵分析、振動沖擊分析、聲學分析、聲品質優化四個方面出發，介紹其完善的聲學求解器能力以及Mechanical NVH工具集等關鍵技術。
6月12日，Ansys 2025R1系列研討會『Ansys Mechanical NVH分析綜合解決方案』如期進行，下滑預約??
時間：6月12日（星期四），16：00-17：00
內容簡介：本次網絡研討會主要介紹Ansys 完善的NVH解決方案：電磁激勵分析-振動沖擊分析-聲學分析-聲品質優化；完善的聲學求解器能力。聚焦于與傳統的幾何建模和抽取聲學域相比10倍速的NVH Mesh Workflows，仿真與試驗對標的Mechanical NVH工具集等關鍵技術。
講師：
鄭偉巍 | Ansys高級應用工程師
畢業于哈爾濱工業大學熱力渦輪機專業，20年不同領域的結構有限元仿真應用經驗。目前負責Ansys結構產品技術支持工作，主要負責產品：Mechanical，nCode，Motion。
形式：線上
費用：免費
掃碼立即報名
- -THE END- -
技術鄰簡介：
技術鄰專注于工科技術社區，從最早的CAE技術社區（中國CAE聯盟）發展而來，在CAE領域有20年的教學和咨詢服務經驗。
展開 平板聲學分析Ansys
第二種分析后處理方式，
!使用諧波分析法對530－540Hz頻率之間進行頻率掃描計算第一階彎曲模態，從而檢測到結構模型的固有頻率
/solu
antype,harmic
hropt,full
f,131,fY,1000.
alls
nsubst,10
kbc,1
HARF,530,540 !加載頻率530－540
SOLVE
!檢測到結構模型的固有頻率
/post26
plcplx,0
nsol,2,1,u,x,d1ux
store
conjug,3,2
prod,4,2,3
sqrt,5,4
*get,uxmx,vari,5,extrem,tmax
/COM -------------------------------------------------------------
/COM Expected Result:
/COM
/COM The following "uxmx" should equal
/COM -------------------------------------------------------------
*status,uxmx
finish
平板的聲學分析Ansys.doc
展開 聲學分析分析軟件Actran產品評測地址
聲學分析分析軟件Actran產品評測地址：
http://product.caenet.cn/ShowProduct.aspx?ID=87
聲學分析分析軟件Actran產品評測地址
聲學分析分析軟件Actran產品評測地址：
http://product.caenet.cn/ShowProduct.aspx?ID=87
有限元理論基礎及Abaqus內部實現方式研究系列42： 聲學分析(1)-有限元
現階段我們只討論聲學物理場，由于聲學涉及的問題較多，我們僅限于和實際工作中用到的和結構強相關的部分內容，水平有限，同時對聲學理論等理解的也不夠透徹，可能有很多問題，大家有疑問也歡迎多討論。我們分幾篇文章來說明，本篇是聲學分析（1）-有限元，講述聲學的一些基本分析算法，并著重介紹聲學有限元的計算方法和融入到結構流程的關鍵問題，在iSolver中根據這些算法實現了聲模態和穩態等聲學有限元分析流程，可發現iSolver的計算結果和Abaqus沒有誤差，以此驗證公式的正確性。
1.1 聲學基本分析算法
每種學科的數值計算都有很多種，聲學也不例外，在Virtual.Lab、VA One、Actran等聲學商業CAE軟件中，聲學有限元、邊界元和統計能量法是主流。
1.1.1 聲學有限元
大家做過結構有限元中的振動波的問題就知道，想要模擬波的傳播，那么有限元的網格就需要滿足一定的要求，一般網格大小要<波長的1/20，也就是一個周期內有二十個點才能近似模擬出一條正弦曲線，下面圖就是20個點組成的sin曲線，要是點少了就很難看出是正弦曲線了。
展開 全頻域聲學仿真分析軟件Wave6行業應用
卓越的噪聲和振動分析技術
噪聲和振動分析在各個行業中都變得越來越重要。減少噪音和振動的需要可能來自于政府法規、對新的輕質結構的需求、低成本材料的使用、檢測要求、防止疲勞失效以及日益激烈的市場競爭。
Wave6是達索系統提供的具有領先技術的全頻率結構/聲學耦合分析軟件。提供從基于有限元（FEM）、邊界元（BEM）的低頻結構/聲學分析，到基于統計能量法（SEA）的中高頻結構/聲學分析。能夠準確、高效地模擬結構振動、結構傳遞噪聲、空氣傳播噪聲、流體噪聲（如氣動噪聲）等復雜問題。通過在產品開發過程中集成基于Wave6的仿真分析，能夠在研發前期階段保證產品的振動噪聲性能，降低出現振動噪聲問題的風險。
噪聲與振動分析中的應用
探索Wave6在噪聲與振動分析領域在不同行業中的多方面應用。受益于Wave6的突出行業包括航空航天與國防、消費品、船舶及近海工程以及交通運輸。本概述詳細介紹了Wave6在各行業的復雜功能，從減少飛機內部噪聲到優化揚聲器設計，無所不包。此外，我們還深入探討了Wave6如何助力精準分析、保護創新以及確保符合行業標準。
展開 平板的聲學分析
本文對平板進行諧響應分析，在板的上部中心位置施加1000N 的力，頻率范圍為530－540Hz，并求得其聲壓分布。結果表明，在共振區域引其振動劇烈所以聲壓較大，符合事實。
本文附有源程序，不過有些地方需要手動操作一下（其中已說明）。
下圖為共振頻率時的聲壓分布：
平板的聲學分析.rar
平板的聲學分析
本文對平板進行諧響應分析，在板的上部中心位置施加1000N 的力，頻率范圍為530－540Hz，并求得其聲壓分布。結果表明，在共振區域引其振動劇烈所以聲壓較大，符合事實。
本文附有源程序，不過有些地方需要手動操作一下（其中已說明）。
下圖為共振頻率時的聲壓分布：
平板的聲學分析.rar
【資料】基于聲學有限元FEM Acoustics的聲學散射分析方法
基于聲學有限元FEM Acoustics的聲學散射分析方法
- 聲學有限元計算快，支持直接聲振耦合，所以可計算更高頻率和精確考慮局部阻尼效應等
- 但LMS Virtual.Lab聲學有限元不支持直接散射場計算，那在FEM模塊如何獲得純散射聲場（Scattering Field Only）？
來自西門子工業軟件（北京）有限公司 詹福良博士的資料。
PDF文檔下載：
基于聲學有限元FEM Acoustics的聲學散射.pdf
有限元理論基礎及Abaqus內部實現方式研究系列44：聲學分析（3）-濕模態
我們在實際研發CAE軟件過程中發現難的不是這些多物理場公式等的編寫，難的是如何在現有的結構CAE軟件基礎上在前后處理和求解器層面分別加入其它分析能力，同時又保持原有框架的可擴展性和易維護性，當然，拋開多物理場，就算僅研發結構CAE軟件如何在維持現有框架結構基礎上在軟件層面添加新的功能也是實際中我們需要花大力氣研究的一個關鍵點，這也是我們理解的在研發上理論上的有限元和工程上的有限元分析的最大區別。
現階段我們只討論聲學物理場，由于聲學涉及的問題較多，我們僅限于和實際工作中用到的和結構強相關的部分內容，水平有限，同時對聲學理論等理解的也不夠透徹，可能有很多問題，大家有疑問也歡迎多討論。我們分幾篇文章來說明，本篇是聲學分析（3）-濕模態。
==第44篇：濕模態分析==
2.1.1 濕模態概念
一個結構體在真空中的振動和在周圍流體介質中的振動有時差異巨大，必須分開考慮，此時有干濕模態之分，以下干濕模態概念選之：結構振動問題中的干模態和濕模態 - 知乎 (zhihu.com)
模態分析是結構動力學問題中最為普遍的一個問題，大家對這個概念也非常熟悉，它是結構的固有特性，在不考慮阻尼的影響下，只與結構的剛度和質量有直接關系。
本文所涉及的問題是有關干、濕模態的計算，屬于模態問題中經常遇到的問題。通常我們所計算的模態其實是干模態，主要是由于結構放置在空氣中而空氣這一流體對結構的影響幾乎可以忽略不計，所以基本上可以默認為就是干模態。
但是嚴格意義上講，受流體附帶阻尼及剛度的影響，這類的模態仍然是濕模態。所謂濕模態是考慮流體對結構的作用，也就是在通用的振動方程中加入了有關流體的附加質量及剛度矩陣（Kx、Mx），這塊相互作用對結構的模態存在一定的影響，尤其是涉及諸如油、水等液體的作用。
展開 有限元理論基礎及Abaqus內部實現方式研究系列43：聲學分析(2)-邊界元
我們在實際研發CAE軟件過程中發現難的不是這些多物理場公式等的編寫，難的是如何在現有的結構CAE軟件基礎上在前后處理和求解器層面分別加入其它分析能力，同時又保持原有框架的可擴展性和易維護性，當然，拋開多物理場，就算僅研發結構CAE軟件如何在維持現有框架結構基礎上在軟件層面添加新的功能也是實際中我們需要花大力氣研究的一個關鍵點，這也是我們理解的在研發上理論上的有限元和工程上的有限元分析的最大區別。
現階段我們只討論聲學物理場，由于聲學涉及的問題較多，我們僅限于和實際工作中用到的和結構強相關的部分內容，水平有限，同時對聲學理論等理解的也不夠透徹，可能有很多問題，大家有疑問也歡迎多討論。分幾篇文章來說明，本篇是聲學分析（2）-邊界元。
由于聲腔區域很多都是均勻的，這個區域很容易只要表達出邊界情況就能確定解，所以邊界元在聲學中經常用到，iSolver僅僅聚焦有限元，對于聲學有限元，我們團隊自己將結構有限元改造，加入了基于有限元的聲學分析模塊，但對于聲學邊界元，我們沒有做實際的開發，也不打算在邊界元領域深耕，只是希望和其它團隊合作在iSolver上二次開發，當然，很多人連自主CAE軟件直接操作都懶得試一下，更不要說愿意投入大把時間基于自主CAE軟件二次開發，但只要有人有意愿在iSolver平臺上二次開發，我們都會鼎力支持，現在的iSolver平臺已完全支持基于python和C++的二次開發。另一個團隊在iSolver前后處理平臺上二次開發完成聲學邊界元模塊，因為涉及界面的邊界元整體流程和底層的數據接口、聲振耦合傳遞等，所以我們對聲學邊界元略有了解，但比起真正做邊界元的還是差很多，僅記錄下我們理解的邊界元公式和開發難點。
展開 
基于統計能量分析方法的工程車輛駕駛室聲學包優化 附統計能量分析原理及其應用下載
測試結果（見表3）表明，聲學包優化方案實車實施后，司機耳旁噪聲在400Hz～5000Hz范圍內降低了3.1dB。
3 結束語
（1）本文基于統計能量分析方法建立了包含駕駛室車身面板結構和內外聲腔子系統的聲學仿真模型，采用試驗方法獲取聲激勵數據，輸入聲學包材料特性參數，以60km/h勻速行駛工況作為計算工況，分析預測了400Hz～5000Hz頻率范圍內的工程車輛駕駛室司機耳旁噪聲。對比試驗結果，頻譜趨勢基本一致，驗證了統計能量分析方法預測噪聲的有效性。
（2）根據SEA模型計算結果，進行了司機頭部聲腔的輸入功率貢獻量分析，確定主要噪聲輸入路徑為中部地板、側窗玻璃泄露位置及兩側地板，進一步得到聲學包的優化方案。仿真結果表明，聲學包改進前后，司機耳旁聲壓級在400Hz～5000Hz頻率范圍內有明顯降低。聲學包方案實施后，聲學包優化方案司機耳旁聲壓級降低了3.1dB。統計能量分析方法為聲學包優化提供了一種可行的方法。
下載地址：統計能量分析原理及其應用
展開 IjData.LsPCAD.v6.20 1CD（聲學設計軟件系統）
包括
： 實時分析器(RA),聲音分析器(SA),環境噪音分析器(EA)3大模塊)
13、IjData.LsPCAD.v6.20 1CD（聲學設計軟件系統）
14、NI.Sound.and.Vibration.Toolkit.v6.0-ISO 1CD(振動聲學工具包，聲音和振動應用的LabVIEW工具)
NI.Sound.and.Vibration.Toolkit.v6.0-ISO 1CD(振動聲學工具包，聲音和振動應用的LabVIEW工具)
15、Dirac.v3.0(用以測量多房間聲學參數的軟件)
Dirac.v3.0(用以測量多房間聲學參數的軟件)
16、SpectraRTA 132.15 1CD(高品質的聲學測量分析軟件）
SpectraRTA 132.15 1CD(高品質的聲學測量分析軟件）
17、IjData.LsPCAD.v6.32 1CD（聲學設計軟件系統）
IjData.LsPCAD.v6.32 1CD（聲學設計軟件系統）
18、ESI_VA_ONE_V2007 全頻振動聲學分析軟件
ESI_VA_ONE_V2007 全頻振動聲學分析軟件 VA One 是ESI集團新一代的振動聲學分析軟件，它提供了一套完整的解
決方案用于模擬振動音響系統在低頻、中頻和高頻等全頻仿真。是世界領先的振動噪聲一體化解決方案。 它融合了
有限元、邊界元...
19、LspCAD 6.2 Pro (聲學設計軟件系統)
LspCAD 6.2 Pro (聲學設計軟件系統): 丹麥IJDATA公司LSPCAD聲學設計軟件系統，是世界知名揚聲器系統CAD軟件
LSPCAD。
展開 ANSYS軟件在模擬分析聲學換能器中的應用
aANSYS是通常用于分析和設計聲學換能器的有限元軟件之一,通過實例給出分析聲學換能器的處理過程,包括建模、施加載荷、設置求解選項、使用后處理器、以及獲得換能器振動輻射參數的一般過程,并涉及寬帶換能器、矢量換能器的發射與接收問題,對ANSYS有限元軟件模擬換能器的一些經常遇到的問題細節的處理方法做了較全面的概括。還簡要討論了流體中結構模態分析的一般處理方法,對結果數據進行數學運算操作并獲得換能器的特性參數等等。
ANSYS軟件在模擬分析聲學換能器中的應用.pdf
排氣系統的聲學分析
本例中，以白噪音作為聲源輸入，對消聲器進行聲學仿真分析，計算獲得傳遞損失和插入損失。此外，模型中包含發動機，可以使用外部麥克風計算排氣口的輻射噪聲。
