汽車聲學仿真的案例
設計仿真 | Actran汽車聲學內飾NVH仿真專題培訓
圖 2 由有限元模型定義的SEA模型
針對汽車行業中車內NVH問題，Actran聲學團隊計劃開展“Actran汽車聲學內飾NVH仿真專題培訓”，以實操為基礎，結合真實案例，手把手幫您解鎖聲學內飾仿真技術，歡迎提早報名。
適合參加人員：
- 汽車行業聲學內飾NVH仿真工程師
- 汽車行業NVH設計人員
- 其他行業關注聲學材料特點及仿真技術的相關人員
培訓詳情
培訓簡介與內容
本次課程針對車內噪聲的NVH仿真分析進行培訓，特別是內飾車身（Trimmed Body，簡稱TB模型）的建模和分析關鍵技術要點進行詳細講解；培訓將涉及到有限元方法和統計能量方法，分別針對中低頻和高頻進行聲振耦合系統的建模和分析；同時對常用的多孔吸聲材料以及阻尼材料的聲學特性和建模參數進行梳理和講解；最后針對地板阻尼優化進行Actran流程管理器的演示。
培訓內容：
7月20日
· 汽車NVH聲學仿真方案的最新技術分享
· 應用于中低頻車內噪聲NVH仿真的有限元技術介紹
· 內飾車身的NVH車內噪聲建模操作
· 板件隔聲仿真分析方法介紹
· 板件隔聲建模操作
7月21日
· 應用于中高頻車內噪聲NVH仿真的統計能量技術介紹
· 基于有限元模型的內飾車身SEA建模操作
· 基于Actran地板阻尼優化工作流管理器的阻尼優化操作
培訓形式：
本次培訓采用線下講座與答疑方式。
展開 線下培訓 | Cradle CFD通用流體及散熱＆Actran汽車聲學內飾NVH仿真培訓
培訓課程：
培訓時間：4月17日-18日
培訓地點：青島市海克斯康智慧產業園高新區華貫路885號
適用人群：工程技術、研究機構和高校等初次接觸Cradle軟件且對CFD仿真應用有興趣的人。
培訓目標：
?了解CFD仿真流程及規范：計算域的建立原則、分析條件設置、網格劃分原則、模型簡化原則等CFD解析中常見的規范性問題；
?能采用scFLOW和scSTREAM完成通用流體以及散熱分析，如模型建立、前處理、計算過程、后處理，并完成部分典型的實例操作；
?掌握通用流體及散熱仿真的相關功能。
培訓費用：培訓免費，上機培訓參加請自帶電腦
培訓咨詢：沈老師 18561302360
培訓報名：
掃碼立即報名
培訓課程：
培訓時間：4月17日-18日
培訓地點：上海市閔行區華中路6號七寶德必易園A316室
適用人群：針對汽車行業聲學內飾NVH仿真工程師、汽車行業NVH設計人員以及其他行業關注聲學材料特點及仿真技術的相關人員。
培訓目標：本次課程針對車內噪聲的NVH仿真分析進行培訓，特別是內飾車身 (Trimmed Body，簡稱TB模型) 的建模和分析關鍵技術要點進行詳細講解，以實操為基礎，結合真實案例，手把手幫您解鎖聲學內飾仿真技術。
培訓費用：培訓免費，上機培訓參加請自帶電腦
培訓咨詢： Actran聲學團隊 18500105781
培訓報名：
掃碼立即報名
展開 沃爾沃乘用車NVH及聲學仿真案例剖析-第四屆Actran 用戶大會汽車行業主題演講回顧
汽車行業演講題目：
- 沃爾沃乘用車（會議主題演講）：沃爾沃乘用車使用Actran案例介紹
- 法拉利（會議特邀嘉賓演講）：動力系統聲品質的開發理念與實踐
- 沃爾沃乘用車：排氣管道氣動噪聲仿真
- 雷諾：汽車通過噪聲的仿真分析
- 斯堪尼亞：卡車艙室的噪聲源分析及通過實驗和仿真方式的聲音模擬
- 奧迪：超高速行駛下外氣動力引起車門振動導致的內噪聲仿真
- 沃爾沃卡車：進氣管道噪聲傳至駕駛室的聲源與路徑分析
- 瑪賽拉蒂：前圍板的聲學傳遞損失分析
- 博格華納：渦輪增壓器隔熱罩的聲學性能分析
- 庫博標準：車門密封條的聲學性能分析
- 麥格納：車輛聲學包開發及風噪聲仿真
- 天納克：針對混動車輛排氣噪聲的有源主動聲控制仿真
在今后的MSC軟件的微信公眾號中，會逐期挑選精彩案例呈獻給大家。敬請期待！
展開 聲學仿真專題 | 汽車內的聲腔模態分析
本文演示汽車聲腔，介紹聲腔模態的有限元仿真方法。
1 建模
汽車內的空氣模型如下圖所示：
2 材料參數
空氣的密度和聲速如下圖所示：
3 網格劃分
有限元模型如下圖所示：
4 分析設置
聲腔模態分析的設置如下：
5 分析結果
前六階非零模態頻率如下：
6 考慮座椅的吸聲效應
在以上設置的基礎上，考慮座椅的吸聲效應，如下圖所示：
7 分析結果
前六階非零模態頻率如下：
仿真案例｜JVC KENWOOD汽車電子揚聲器聲學案例
設計工程師可以仿真揚聲器的性能，而無需分析專家參與設計過程。Ansys電磁工具可以仿真導電和電容系統中的低頻電流和電場，以及由電流源和永磁體產生的磁場。它可以對力、轉矩、電感、焦耳損耗、漏磁場、飽和和磁場強度一系列數據進行自動計算。
JVC KENWOOD的工程師們首先將他們的CAD幾何圖形導入到Ansys DesignModeler中。通過調整設計參數，使設計方案更新迭代。然后利用Ansys Emag進行低頻磁仿真。仿真有助于直觀的反映磁路的性能，特別是磁通密度分布。與其說汽車揚聲器的設計是一門科學，倒不如視其為一門藝術，但仿真可以幫助工程師更好地理解是如何執行概念設計的；它也有助于指導研發團隊做進一步的改進。仿真通常有助于找到突破性的設計方案，沒有仿真，即使是設計專家也想象不出這些概念。
一般來說，工程師首先根據他們的經驗創造一些設計，然后運行仿真來確定性能。這種類型的研究有助于工程師將設計轉移到他或她希望實現的領域，但通常不會接近最佳設計。例如，通過這些早期的模擬，工程師可能會考慮將永磁體放在音圈內的設計，而不是放在音圈外的設計。他們可能會考慮使用不同的永磁體材料，如鐵氧體、鋁鎳鈷合金或釹。鐵氧體不能放在音圈內部，因此只適合外部永磁體設計。鋁鎳鈷合金和釹通常在具有更高和更窄幾何結構的音圈內效果最好。
JVC KENWOOD旗下的汽車電子集團以開發優質的揚聲器而聞名。正如autos.com上的一篇評論所說，“KENWOOD eXcelon技術......根據聲音范圍提供了更好的音質，以及更高質量的零件和精湛的工藝。KENWOOD汽車揚聲器已經為您提供了很好的聲音體驗，但一旦您在揚聲器中加入eXcelon技術，你會驚訝于后者所能提供的聲音范圍的差異，以及您可以在一首歌中聽到以前似乎沒有的東西。”
展開 基于comsol熱黏性聲學模塊仿真聲學超材料的聲學特性
研究內容：
傳統的聲學吸收器被用于具有與工作波長相當的厚度的結構，這在低頻范圍的實際應用中造成了主要障礙。我們提出了一種基于超表面的完美吸收體，能夠在極低頻區域實現聲波的完全吸收。具有深亞波長厚度至特征尺寸k＝223的超表面由多孔板和螺旋共面氣室組成。基于完全耦合的聲學熱力學方程和理論阻抗分析的模擬被用于揭示基礎物理和聲學性能，顯示出極好的一致性。
圖1.傳統微穿孔板與聲學超表面的結構示意圖
圖2.論文中阻抗分析和數值模擬的吸聲系數曲線
數值模擬：
在comsol中利用熱黏性聲學接口對聲學超材料的聲學特性進行仿真分析。建立的幾何模型如下所示。
圖3.幾何模型的構建
吸聲系數曲線的數值模擬值如下所示：
圖4.數值模擬中的吸聲系數
理論計算：
通過聲電類比法計算得到聲學超表面的吸聲系數，其理論計算如下：
首先由經典的微穿孔理論得到吸聲結構的聲阻抗和吸聲系數：
yc為環繞型腔體的等效聲阻抗：
在計算軟件中導入吸聲系數理論計算的公式，從而計算出吸聲系數曲線
吸聲系數曲線的理論計算值如下所示
圖5.理論計算得到的吸聲系數
綜上，理論計算和數值分析的吸聲系數曲線具有很好的一致性，同時與論文中的結果完全相同。
最后，有相關需求歡迎通過公眾號“320科技工作室”聯系我們
展開 聲學設計 | 沉浸式虛擬仿真環境，助力感知航空聲學
由于噪聲污染的增加會帶來社區健康風險，因此聲學是UAM平臺在城市環境中的一個關鍵考慮因素。UAM噪聲暴露可能導致的不利健康狀況包括疲勞、心理聲學影響和耳鳴。在航空業界，基于聲學的分析和先進的降噪技術被認為對UAM實踐的可持續性至關重要。
超越無限
為了激勵更多的公司開發和應用各種電動垂直起降（eVTOL）技術，美國空軍啟動了“敏捷至上（Agility Prime）”計劃。該計劃旨在促進和加速商用功能的應用，與此同時，Infinity Labs也抓住了機遇，將Ansys先進的功能集成到新一代聲學分析框架中，從而使UAM行業受益。
Infinity Labs首席創新官兼聲學工作首席研究員Nicholas Kuprowicz博士表示：“我最初的想法是設計出類似于谷歌地圖的功能，您可以使用谷歌街景進入地圖，并查看三維場景。我希望在飛行器聲學方面也實現類似的功能，讓您可以在任何時間和地點，沉浸在虛擬/仿真環境中，聆聽到在附近飛行器的聲音。”
Infinity Labs成功展示了高保真度建模和仿真功能，使人類能夠在虛擬空域環境中感知飛行器聲學。該團隊利用包括Ansys Fluent和Ansys Sound在內的商用工具實現了這項功能，并基于eVTOL機身和轉子聲學對這種方法進行了驗證和確認。得益于該功能，Infinity Labs可直接支持政府研究和行業硬件開發工作，并將其應用擴展到更廣泛的飛行器類型和操作環境中。
展開 直播課程 | 電機NVH仿真分析流程
4
講師簡介
白玉儒
Hexagon | MSC Software 大中華區Actran產品高級工程師，
本科畢業于中國海洋大學海洋技術專業（電子
聲學方向），碩士畢業于大連理工大學水聲工程專業（振動噪聲方面）。
自2011年一直從事聲學仿真相關的技術工作。
具有豐富的振動噪聲、氣動噪聲模擬仿真經驗。
熟練使用統計能量方法、中頻混合方法以及聲學有限元方法。
具有豐富的汽車聲學仿真以及聲學仿真系統開發項目經驗。
5
資料推薦
展開 直播 | 來一場形散神凝的聲學旅行，聲學仿真應用案例剖析
聲學是一門古老的物理學科，與人們的日常生活息息相關。除了理論分析和試驗測試之外，基于物理和數學模型的虛擬仿真分析技術正在扮演越來越重要的角色，并在研究的廣度和深度方面發揮了越來越重要的作用，聲學仿真已經成為人們研究聲學、認識自然的重要手段。
聲學仿真工具的熟練使用通常是影響產品設計周期的重要因素。因此，MSC Software聯合技術鄰組織了本次的直播課程，旨在為聲仿真工程師構建聲學基本方程與現象的理論框架、建立客觀與感官的橋梁、概覽聲學仿真技術、介紹各行業的聲學仿真應用現狀與趨勢。
展開 汽車懸置高頻動剛度測試試驗臺架--汽車聲學特性優化
頻率高達2000Hz的發動機懸置高頻動剛度測試臺
高頻噪音是影響車內乘客聲學舒適度的重要因素，發動機和傳動系統是這種噪音的主要激勵源。 具有渦輪增壓器，可變閥控制器，驅動鏈和平衡軸的高性能發動機及新能源汽車的發展使得研究高頻振動傳遞到車身的問題上變得越來越重要。通常，聲學工程師只是在推出新車型之前才面對這些問題，但是現在需要在新車型開發早期發現問題時就提出節約時間和費用的解決方案。
德國沃爾夫斯堡大眾汽車公司（Volkswagen AG）委托德國m+p國際公司開發出了一種高頻試驗臺，用于檢測發動機懸置的振動傳遞特性，頻率高達2000Hz， 而液壓激振器無法在此頻率下工作，因此采用電動激振器。在圖6中，左圖是試驗臺的基本配置，激振器通過隔振器懸掛在焊接的機架中，機架的側板支撐一個500kg質量的慣性質量。試驗件使用特殊的夾具固定在激振器的銜鐵上，上端夾具與預載質量塊之間為高剛度的三軸向力傳感器，慣性質量由空氣彈簧輕柔地支撐。因此，在頻率高于25Hz的測試中，由被試件、空氣彈簧和慣性質量組成的系統已經處于其低頻臨界范圍外。
在超臨界范圍外，輕輕地安裝在垂直方向的慣性質量承載著試樣的動態反作用力，不會在測試框架中引入任何振動，因此機架的本征頻率不會被激發，這是進行高頻動剛度測試的重要先決條件。
如前所述，發動機懸置的動態特性高度依賴于諸如預載荷或溫度等參數，高頻試驗臺通過控制支撐慣性質量塊的空氣彈簧座與激振臺預載荷補償的空氣彈簧座之間的壓力差來完美的實現預加載，降低壓力差會增加預載荷，而增加壓力差會降低預載荷。在測試操作期間，靜態預載荷被連續監測和閉環控制，以保持所需的值，根據慣性質量的大小，上述臺架可以產生高達5kN的預載荷。
展開 報名：ANSYS首席聲學專家談聲學最新仿真技術和應用研討會
深入了解內核
特邀ANSYS總部首席專家分享最新聲學仿真技術
以及電動汽車NVH，馬達振動噪聲等多物理場仿真應用
想必大部分駕駛員都有過類似的經歷：高速公路行駛時汽車內部變得嘈雜擾人，必須調高收音機音量才能聽到喜歡的電臺節目或者需要提高嗓音才能與乘客進行交談，這是在高速公路駕駛時空氣湍流流經車身造成的…在“人人都想擁有的吹風機”問世前，你是否知道戴森空氣動力學研究負責人也對其團隊發出靈魂三問：我們如何才能做得更好？我們怎樣才能讓空氣流動更快？我們怎樣才能消除空氣湍流？
諸如此類場景…其實聲學分析被廣泛應用于各個行業，如何讓求解相關聲學仿真問題更加便捷，工程師怎樣基于ANSYS Workbench對聲學問題進行快速求解。10月10日，我們將有機會與ANSYS首席專家趙力博士面對面，共話ANSYS聲學仿真最新技術和應用。本次研討會將對ANSYS Mechanical 聲學產品中的壓力聲學、建筑聲學、熱粘聲學和孔隙彈性聲學模塊，包括數理背景、有限元技術、復雜聲學材料特性、邊界條件、激勵聲源、求解器和HPC技術、前后處理器以及流固相互作用進行詳細闡述，深入討論振動聲學、ANSYS各產品之間的多物理場耦合技術與模擬流程及其工程應用，相信大家借此機會將對ANSYS Mechanical 聲學產品有更全面的了解。
特邀嘉賓
趙力博士，1983年畢業于南京工學院電子工程系。
展開 
聲學仿真：船舶噪聲仿真分析
來源：舟山虛擬仿真驗證平臺
船舶噪聲來源主要有三個，分別是艙室噪聲、水下輻射噪聲以及自噪聲，分別介紹如下：
01
艙室噪聲
艙室噪聲是由船舶的結構噪聲和空氣噪聲共同引起的。除空氣聲源艙室和鄰近艙室中的艙室噪聲主要由空氣噪聲決定外，其它艙室的艙室噪聲主要由結構噪聲決定。
02
水下輻射噪聲
船舶在海上航行時引起的水下輻射噪聲，主要由機械設備振動產生的水下噪聲、螺旋槳噪聲、螺旋槳脈動壓力作用在艉部結構產生的水下噪聲和水動力噪聲組成。
03
自噪聲
自噪聲是指聲納接收換能器所接收到的其載體產生的噪聲和聲納設備本身產生噪聲的總和。
目前噪聲仿真分析技術已擁有聲振耦合分析功能，適用于仿真計算船體設備的振動引起的聲輻射、水下艦艇的聲輻射、阻尼與隔振等問題，并可以通過合理地優化船舶總體結構與各部件，達到減振降噪的目的。圖中是水下某艦艇聲輻射仿真分析應用示例。
展開 汽車聲學建模
導言
對于很多汽車生產商來說，一輛汽車的完整聲學建模設計依然是一個夢想。然而，聲學仿真方法受到越來越廣泛的應用，而且正成為致力減少開發時間的重要設計工具。
聲學建模常被誤解為是一個可以解決所有問題的魔術工具。其實到目前為止，聲學和振動建模只能夠提供重要的建議而不是確切的答案，而且還必須具備在開發和原型階段就將其當作解決問題的工具的觀念才行。
由于不太被人相信，在設計階段并沒有將車輛的所有聲學問題考慮在內，因而導致聲學問題就在原型或更遲的階段出現。假如實驗人員能夠得到FEM（有限元法）模型，那么聲學問題從一開始就可以被考慮到；同時假如設計人員能夠明白一份測量報告的真正含義，問題也更容易被解決。因此說，聲學建模應該是一種結合原型開發、以問題解決為導向的額外工具，同時相關的流程可以遵循以下原則步驟。
在設計階段：1.獲得簡化的聲學FEM模型；2.在估算輸入力下，利用BEM或SEA方法評估噪聲水平；3.計算出設計階段是否會出現嚴重的問題。
在原型階段：1.從原型獲取實驗數據和孤立噪聲問題；2.獲得每個問題的循環模型和檢查輸入力振幅；3.嘗試可能的解決方法和對期望結果進行仿真；4.檢驗施加在原型上的解決方法；5.利用實驗數據完善解決方案。
設計方法
以下是從Vibro-Acoustics Science Inc. Application Note(振動聲學方面的報刊)引用的一個案例，其描述AUTOSEA仿真軟件在車內噪聲方面的應用（見圖1）。
圖1 帶有子系統的車輛的AUTOSEA模型
就車內噪聲而言，典型的問題有：車內…………
閱讀全文：http://tech.caenet.cn/Article2108.html
展開 設計仿真 | 基于測試車輛聲學警報系統仿真
04 結論和未來工作
借助仿真，Yang 和通用汽車團隊成功開發出一種方法，考慮了AVAS 揚聲器的聲學指向性，并在過程中研究了其物理測試設置的穩健性。
這促使他們開發出一個合適的測試設備，幫助他們創建一個幾何形狀更簡單，但具有實際揚聲器所有基本聲音特性的虛擬揚聲器。虛擬揚聲器作為整車模型的一部分經過獨立驗證。
未來，通用汽車將利用在此間獲得的所有知識，將虛擬揚聲器應用于車內噪音預測，并評估揚聲器對于車輛聲學包的影響。
他們將把這一概念擴展到其他具有獨特聲學指向性且難以精確測量表面振動的車輛部件上。
展開 汽車聲學包控制-車身阻尼
來源：博睿智創汽車技術平臺
