ansys如何做噪聲仿真的案例
電機振動噪聲建模分析:基于ANSYS Workbench平臺的電機電磁噪聲仿真分析
如圖55所示，在Analysis Settings中做如下設置：
在Range Minimum欄中輸入0Hz；
在Range Maximum欄中輸入2500Hz；
在Solution Intervals欄中輸入25；
在Solution Method欄中選擇Full選項；
在Stress欄中選擇Yes選項；
在Strain欄中選擇Yes選項；
在Calculate Reaction欄中選擇Yes選項；
在Save MAPDL db欄中選擇Yes選項。
8）噪聲體設置。如圖56所示，工具欄中單擊Acoustic Body命令，在彈出的窗口中做如下設置：
在Geometry欄中選擇兩個幾何實體，此時在Geometry欄中將顯示2Bodies；
在Mass Density欄中輸入1.0241；
在Sound欄中輸入343.24。
圖55 分析設置 圖56 噪聲體設置
9）如圖57所示，在extsurf流固耦合表面導入速度邊界條件，在Source Bodies中選擇All選項。
圖57 速度邊界
10）如圖58所示，在outer表面設置為輻射表面。
圖58 輻射邊界
11）經過有限元計算后如圖59所示為0度相角的聲壓壓強分布。
12）如圖60所示為0度相角的聲壓級分布。
圖59 聲壓 圖60 聲壓級
13）示通過修改計算因子得到A記權的聲壓級如圖61所示。
圖61 A記權聲壓級
4.結論
本操作案例僅介紹了如何在ANSYS Workbench平臺上，通過Maxwell電磁模塊與Mechanical模塊進行電機的電磁結構噪聲仿真的操作流程，對電機實際結構進行仿真計算時需要充分考慮電機的結構特點。
展開 自主研發噪聲仿真軟件ProNas如何解決中高頻噪聲難題
導讀：如何有效解決中高頻噪聲問題目前仍是學術界和工程應用領域的難題之一。在當前解決中高頻噪聲的幾種主要理論方法中，ProNas能量有限元方法作為一種全新的可行有效的中高頻噪聲控制理論，具有較強的理論和應用價值。
安世亞太基于ProNas能量有限元方法，聯合國際最先進的中高頻專家資源共同開發了擁有國內自主軟件著作權的中高頻噪聲仿真分析軟件ProNas，助力解決中高頻噪聲控制難題。本期結合案例介紹ProNas軟件的功能和優勢，以及ProNas是如何幫助用戶解決中高頻噪聲問題的。
概述
ProNas軟件是能量有限元分析（EFEA）和統計能量分析（SEA）領域的代表性解決方案。ProNas混合EFEA-SEA技術和基于能量有限容積算法的工程開發與應用，代表著振動噪聲工程界新一代的前沿技術。
在物理樣機制造之前，利用ProNas軟件對設計的虛擬樣機進行振動噪聲預測，以達到降低產品成本、縮短開發周期、提高產品質量，并降低產品風險的目的。同時，在物理樣機設計開發的過程中，可應用該軟件進行大量的靈敏度分析和整個系統在結構激勵或聲場激勵下廣譜的隨機噪聲振動評估。
ProNas軟件建模靈活、計算效率高，具有寬泛的阻尼和耦合強度適用范圍和簡單易學的用戶操作界面，非常適用于結構聲學問題的可行性研究、靈敏度分析及優化設計等。
展開 基于ANSYS Workbench的變壓器振動噪聲仿真分析
變壓器性能包括散熱、噪聲、振動、抗短路能力等眾多因素，變壓器作為電站主要設備之一，并且是變電站主要噪聲源設備是研究的重點，因此變壓器的噪聲問題一直是設計人員關注的重點。
本文根據GB/T1094.10變壓器聲級測定標準，結合變壓器額定負載運行工況，基于ANSYS Workbench平臺實現了變壓器噪聲分析，從而在噪聲產生機理上進行深入研究，不僅可以在變壓器設計階段預估噪聲值，還可以為有效降低變壓器噪聲提供科學依據。
2 噪聲分析理論基礎
2.1 電磁分析基礎
電磁場理論由麥克斯韋方程組（如下圖所示）來描述。
求解方法上，數值法優于解析法，近年來電磁場數值解法在工程及科學研究上的應用也越來越廣泛和高效。
電磁場的數值分析和計算通常歸結為求微分方程的解，對于偏微分方程，輔助邊界條件和初始條件即可獲得方程的定解。
ANSYS Maxwell 采用有限元法，將求解區域離散化為”單元“，采用Maxwell方程進行求解。
2.2 結構分析基礎
通過電磁場分析得到鐵芯和繞組所受的電磁力分布，對其進行傅里葉變換，可以得到電磁力各諧波分量的幅值和相位角大小，將其作為簡諧激勵源，進行結構的諧響應分析。
諧響應分析的運動控制方程為：
其中假設F和u做簡諧變化，則：
2.3 噪聲分析基礎
采用聲學有限元法求解聲學Helmholtz方程來計算聲場。
展開 基于ANSYS Workbench平臺的電機電磁噪聲仿真分析
圖61 A記權聲壓級
4.結論
本操作案例僅介紹了如何在ANSYS Workbench平臺上，通過Maxwell電磁模塊與Mechanical模塊進行電機的電磁結構噪聲仿真的操作流程，對電機實際結構進行仿真計算時需要充分考慮電機的結構特點。
以上文章來源于ANSYS，作者ANSYS中國
干貨 | ANSYS Fluent氣動噪聲仿真模型解析
氣動噪聲是由于氣流流過固體表面引起的氣流壓力擾動產生，它起因于氣體內部的脈動質量源（單極子噪聲源）、作用力的空間梯度（偶極子噪聲源）和應力張量的變化（四極子噪聲源）。氣動噪聲問題在各種高速機械中均有產生，比如高鐵、飛機、汽車以及旋轉機械等領域（見圖1）。
圖1 氣動噪聲的應用領域
ANSYS Fluent提供了三種解決氣動噪聲的方法，分別是直接計算法（CAA）、聲比擬法（FW-H方程）、寬頻法（Boardband Model）（見圖2）。由于聲波方程可認為是三維可壓縮N-S湍流方程的變形形式，所以求解N-S方程可以描述聲波產生和傳播現象。
但流動和聲學變量尺度跨度很大，所以CAA方法對于精度要求和硬件要求都很高，在實際工程問題中不可行。而更多采用的是將波動方程和流動方程解耦的聲比擬法和寬頻方法。具體理論方程可參考ANSY。
圖2 ANSYS Fluent中氣動聲學模型
以軸流風機為例，對其氣動噪聲進行仿真。首先進行穩態流場計算，可采用多參考系（MRF），為后面的瞬態計算提供初始流場；其次，可采用滑移網格進行瞬態計算，控制時間步長，且至少得到多個周期的變化方可結束；然后，開啟聲比擬模型，設置sources及receivers，進行聲場仿真，并輸出相關參數變化曲線；最后，通過傅里葉變換（FFT）得到聲壓級頻譜曲線（見圖3）。
展開 基于Ansys的汽車氣動噪聲數值仿真分析實例
隨著車輛性能的提高及高等級公路的建設，車輛的速度越來越快，車輛外流場的氣動噪聲以車速的6次方的數量增長。因而，當車輛的其它噪聲得到有效的控制后，車輛的氣動噪聲就變得尤為重要了。70年代研究人員發現，車速為 70km/h的情況下，氣動噪聲的范圍為62~78dB；而在速度為110km/h的情況下，氣動噪聲的范圍達到80~90dB。新的研究表明，車速超過100km/h，氣動噪聲對車外噪聲的影響己超過了其它噪聲。
數值模擬方法可在新車設計初期的造型階段進行氣動噪聲的預測，為選型及造型參數修改提供依據，從而可以較早地得到較理想的產品，避免產品缺陷。
湍流模型的選擇
氣動噪聲模擬可以選擇幾種不同的數值方法，大渦模擬可以得到精確的模擬效果，但要求生成的網格質量好，計算比較耗時。在產品設計的初始階段，往往需要噪聲的大致分布情況，基于模型的噪聲源方法可以解決這一問題。
模型的湍流動能輸運方程：
湍流動能耗散率輸運方程：
式中：
Gk為平均速度梯度產生的湍流動能
Gb為浮力產生的湍流動能
β為熱膨脹系數
μt 為湍流粘度
σk，σt為k，ε的湍流普朗特常數。
根據經驗，模擬中使用的常數分別取值為：Cμ=0.09，σk=1.0，σε=1.3，C1ε=1.44，C2ε=1.92，C3ε=1。
基于公司現在對氣動噪聲的要求，選擇模型是比較適宜的。
模型網格的劃分和計算域的建立
模型是在CATIA軟件上建立的，然后導入ICEMCFD軟件中進行網格劃分。為了提高計算的效率，對模型的底部進行了簡化處理。
根據經驗，流場仿真計算所取的計算域到達一定的大小時，汽車的流場就不再受計算域大小的限制。
展開 專業團隊代做CAE、CFD、ANSYS、Fluent、ABAQUS、ADAMS仿真代做，仿真分析代做
專業仿真團隊，具備公司資質，資深專家，高效交付，質量保證，承接企業/個人仿真項目咨詢。
聯系方式微信：gz1720332184備注技術鄰
涉及學科：機械、流體、巖土、結構、鑄造、流體、強度、疲勞、船舶、水利、焊接、醫學、隧道、海洋、優化、人體、逆向建模等多學科
涉及軟件：
ANSYS、ABAQUS、ADINA、ADAMS、ANSA、Ansoft、 AutoCAD、CFX、CFD、Comsol、CAD、CREO(Pro/e)、CATIA、Deform、ESL、Fluent、Flac3、Flow3D、Fine-marine、Geomagic、HyperMesh、Isight、Icepak、Imageware、LS-DYNA、SPA2000、Midas、Nastran、nCode Designlife、OptiStruct Plaxis、Star-xxm+、Solidworks/UGS、Sysweld等等。
1、ANSYS/Workbench：結構動力學分析、結構靜力學分析、模態分析、隨機振動分析、響應譜分析、諧響應分析、屈曲分析、瞬態動力學分析、顯示動力學分析、接觸分析、復合材料分析、疲勞分析、壓電分析、傳熱分析、電磁場分析、非線性分析、聲學分析、APDL編程等。
2、FLUENT：導熱、流體流動與傳熱、自然對流與輻射換熱、凝固與融化、多相流、離散相、組分傳輸、氣體燃燒、多孔分析、UDF、飛行器氣動設計、流體結構單向耦合、流體結構雙向耦合、流固耦合、電磁熱耦合等。
3、ABAQUS：結構、土木、非線性分析、靜力學分析、動力學分析、模態分析、隨機震動分析、響應譜分析、諧響應分析、屈曲分析、瞬態動力學分析、顯示動力學分析、接觸分析、復合材料分析、疲勞分析、壓電分析、傳熱分析、電磁場分析、非線性分析、聲學分析、電磁振動噪音、子程序、二次開發等。
展開 CFD 專欄丨如何實現低成本降噪？風扇噪聲流體仿真解決方案
Altair ultraFluidX可以幫助工程師檢測現有樣機中的風扇噪音，并在新產品研發初期就可采用仿真的方法減少噪音源。
雖然CFD數值仿真更適合早期設計評估，但大多數傳統網格法CFD求解器模擬氣動噪聲周期長，代價高。ultraFluidX的Lattice Boltzmann（格子玻爾茲曼算法）具有獨特的高精度瞬態特性，使工程師能夠仿真和理解復雜的流動結構和相互作用。
面臨的挑戰？
風扇和其他旋轉物體的聲學性能的實驗評估嚴重受限于物理測試的困難或設備尺寸。作為實驗方法的替代方法，數值方法被引入到開發流程中。與旋轉機械的流動引起的噪聲相關的物理機制是復雜的，且對于氣動聲學方法來說是具有挑戰性的：
噪聲是一種高度瞬態現象，傳統的CFD求解器由于流動和結構的復雜性，難以準確預測在一個合理時間區段中的瞬態效應
窄帶噪聲集中在頻譜的一個狹窄部分，包含高比例的聲能
寬帶噪聲是由湍流邊界層或葉片上的分離引起的。
風扇安裝位置和周圍零件會影響上下游的流動條件。
流動與噪音設計
在這個例子中，小型發電機柜是普遍被應用的工業設備，軸流冷卻風扇轉速1500 rpm。
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1、ANSYS/Workbench：結構動力學分析、結構靜力學分析、模態分析、隨機振動分析、響應譜分析、諧響應分析、屈曲分析、瞬態動力學分析、顯示動力學分析、接觸分析、復合材料分析、疲勞分析、壓電分析、傳熱分析、電磁場分析、非線性分析、聲學分析、APDL編程等。
2、FLUENT：導熱、流體流動與傳熱、自然對流與輻射換熱、凝固與融化、多相流、離散相、組分傳輸、氣體燃燒、多孔分析、UDF、飛行器氣動設計、流體結構單向耦合、流體結構雙向耦合、流固耦合、電磁熱耦合等。
3、ABAQUS：結構、土木、非線性分析、靜力學分析、動力學分析、模態分析、隨機震動分析、響應譜分析、諧響應分析、屈曲分析、瞬態動力學分析、顯示動力學分析、接觸分析、復合材料分析、疲勞分析、壓電分析、傳熱分析、電磁場分析、非線性分析、聲學分析、電磁振動噪音、子程序、二次開發等。
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面臨的挑戰？
風扇和其他旋轉物體的聲學性能的實驗評估嚴重受限于物理測試的困難或設備尺寸。作為實驗方法的替代方法，數值方法被引入到開發流程中。與旋轉機械的流動引起的噪聲相關的物理機制是復雜的，且對于氣動聲學方法來說是具有挑戰性的：
噪聲是一種高度瞬態現象，傳統的CFD求解器由于流動和結構的復雜性，難以準確預測在一個合理時間區段中的瞬態效應
窄帶噪聲集中在頻譜的一個狹窄部分，包含高比例的聲能
寬帶噪聲是由湍流邊界層或葉片上的分離引起的。
風扇安裝位置和周圍零件會影響上下游的流動條件。
流動與噪音設計
在這個例子中，小型發電機柜是普遍被應用的工業設備，軸流冷卻風扇轉速1500 rpm。
展開 【12月4-5日 上海】ANSYS官方培訓—電機多場耦合仿真（電磁、流體、振動、噪聲耦合分析）
電機多場耦合仿真（電磁、流體、振動、噪聲耦合分析）
培訓背景
電機，特別是現代高效能電機和新型永磁電機，作為工業領域最為重要的電能轉換設備，其直接/間接用電量占到了工業領域總用電量的近75%，如何在電機方案設計前期有效提升產品的效率？如何在保證效率的同時綜合提升電機的散熱性能指標？如何優化電機振動和噪音？如何盡可能的壓縮產品開發周期、降低產品的開發成本？上述問題嚴重制約著電機研發、設計企業和研究院所的長期穩定發展，以及產品的核心競爭力提升。
為了推進中國電機設計企業和院所的產品設計能力提升、解決電機設計工程師在實際設計中面臨的工程問題；同時，也為了讓廣大電機設計工程師更好的使用軟件，普及ANSYS電機多物理場耦合分析高級功能， ANSYS公司（原廠）特定于12月4日在上海開辦 “電機多場耦合仿真（電磁、流體、振動、噪聲耦合分析）”專題班，幫助您全面了解ANSYS軟件最新功能與使用技巧，解答您在軟件使用中的疑惑與問題，并將上述軟件的各項功能靈活高效地應用于仿真中，解決目前一些研究熱點中的仿真難題，提升高效電機產品研制和設計效率。
培訓合格者發放ANSYS技術培訓認證證書。
展開 
ANSYS，能做哪些仿真 附Ansys各版本安裝包下載
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今日話題
ANSYS，能做哪些仿真
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話題內容
ANSYS作為目前被廣泛使用的仿真軟件，大家在自己的專業范圍內應該都使用過ANSYS去解決相應的問題，今天我們從廣泛視角來聊一下，ANSYS能去仿真哪些問題。
樂高挑戰 | 仿真預測現實，DYNAmore如何助推Ansys汽車仿真
本文原刊登于Ansys Blog：《How DYNAmore Will Extend Ansys Automotive Simulation Advances》
作者：Richard Mitchell | Ansys高級產品總監
很多人或許還會記得上世紀90年代一支名為“Crash Test Dummies”的樂隊演唱的歌曲“Mmm Mmm Mmm Mmm”。從那時起，我就開始逐漸了解真實和仿真碰撞測試假人，以及其應用如何從根本上提高汽車安全性。
Ansys在去年宣布收購DYNAmore，這是一家非常優秀的公司。DYNAmore團隊在Ansys LS-DYNA相關工作方面擁有幾十年的豐富經驗。大多數人可能還不了解，我們每天駕駛的汽車很可能正因為DYNAmore團隊所做的工作而變得更安全。全球10家最大的汽車公司中有9家都是DYNAmore的客戶；這對我來說，簡直令人難以置信。
汽車安全性從碰撞結構設計、不同材料使用、安全氣囊以及考慮更多類型的碰撞（如正面偏置測試）等創新中受益匪淺。如果沒有仿真，這些技術的開發將是不切實際的。而如果在每一次碰撞測試中使用真實的汽車和物理假人，成本極其高昂。工程師希望在進行物理測試時，能夠確保設計是正確的。因此不得不建造一輛新車并再次進行實驗測試，這將耗費大量資金。
展開 基于hypermesh與ansys apdl的聯合仿真——如何建立運動副
公眾號為：仿真學習cae，也就是本人頭像，此外還有其他文章可供學習，歡迎關注交流。
如何利用ANSYS做結構可靠性分析？
利用ANSYS的概率設計模塊可以進行可靠性分析，其分析方法有蒙特卡羅法和響應面法。其中，蒙特卡羅法是一種簡單有效的計算結構可靠度的方法，缺點是在問題規模比較大時其效率顯得不高。在利用ansys算結構可靠性時，需要知道隨機變量的分布類型和參數，ansys內部提供了一些分布類型可供選擇，而且可以在計算中包含隨機變量間的相關系數。
