ansys 噪聲仿真的案例
基于ANSYS Workbench的變壓器振動(dòng)噪聲仿真分析
表格1 各點(diǎn)聲壓值
300Hz
400Hz
1
53.5
58.7
2
50.8
44.8
3
48.7
42.3
4
48.6
57.4
結(jié)果說明
① 通過噪聲分析，發(fā)現(xiàn)變壓器在工作時(shí)，前后面的聲壓分布趨勢基本一致，側(cè)面的聲壓分布趨勢基本一致，最大值略有差異。
② 通過噪聲分析，發(fā)現(xiàn)該變壓前后面的最大A計(jì)權(quán)聲壓為58dB，側(cè)面最大A計(jì)權(quán)聲壓為50dB。
③ 通過噪聲分析后處理，300Hz平均聲壓為50.4dB，400Hz平均聲壓為得到平均為50.8dB。
4 總結(jié)
本文通過基于ANSYS Workbench平臺(tái)的干式變壓器振動(dòng)噪聲仿真，實(shí)現(xiàn)了在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段對其噪聲值進(jìn)行預(yù)估的完整流程，可以幫助企業(yè)在探究變壓器噪聲的機(jī)理上，對產(chǎn)品及時(shí)做出改進(jìn)，響應(yīng)市場，提高競爭力。
文章來源：西莫電機(jī)
展開 電機(jī)振動(dòng)噪聲建模分析:基于ANSYS Workbench平臺(tái)的電機(jī)電磁噪聲仿真分析
8）噪聲體設(shè)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(shè)置：
在Geometry欄中選擇兩個(gè)幾何實(shí)體，此時(shí)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(shè)置 圖56 噪聲體設(shè)置
9）如圖57所示，在extsurf流固耦合表面導(dǎo)入速度邊界條件，在Source Bodies中選擇All選項(xiàng)。
圖57 速度邊界
10）如圖58所示，在outer表面設(shè)置為輻射表面。
圖58 輻射邊界
11）經(jīng)過有限元計(jì)算后如圖59所示為0度相角的聲壓壓強(qiáng)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(jì)算因子得到A記權(quán)的聲壓級如圖61所示。
圖61 A記權(quán)聲壓級
4.結(jié)論
本操作案例僅介紹了如何在ANSYS Workbench平臺(tái)上，通過Maxwell電磁模塊與Mechanical模塊進(jìn)行電機(jī)的電磁結(jié)構(gòu)噪聲仿真的操作流程，對電機(jī)實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真計(jì)算時(shí)需要充分考慮電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
文章來源：西莫電機(jī)論壇
展開 基于ANSYS Workbench平臺(tái)的電機(jī)電磁噪聲仿真分析
圖61 A記權(quán)聲壓級
4.結(jié)論
本操作案例僅介紹了如何在ANSYS Workbench平臺(tái)上，通過Maxwell電磁模塊與Mechanical模塊進(jìn)行電機(jī)的電磁結(jié)構(gòu)噪聲仿真的操作流程，對電機(jī)實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真計(jì)算時(shí)需要充分考慮電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
以上文章來源于ANSYS，作者ANSYS中國
干貨 | ANSYS Fluent氣動(dòng)噪聲仿真模型解析
氣動(dòng)噪聲是由于氣流流過固體表面引起的氣流壓力擾動(dòng)產(chǎn)生，它起因于氣體內(nèi)部的脈動(dòng)質(zhì)量源（單極子噪聲源）、作用力的空間梯度（偶極子噪聲源）和應(yīng)力張量的變化（四極子噪聲源）。氣動(dòng)噪聲問題在各種高速機(jī)械中均有產(chǎn)生，比如高鐵、飛機(jī)、汽車以及旋轉(zhuǎn)機(jī)械等領(lǐng)域（見圖1）。
圖1 氣動(dòng)噪聲的應(yīng)用領(lǐng)域
ANSYS Fluent提供了三種解決氣動(dòng)噪聲的方法，分別是直接計(jì)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(rèn)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(chǎn)生和傳播現(xiàn)象。
但流動(dòng)和聲學(xué)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(shí)際工程問題中不可行。而更多采用的是將波動(dòng)方程和流動(dòng)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(dòng)聲學(xué)模型
以軸流風(fēng)機(jī)為例，對其氣動(dòng)噪聲進(jìn)行仿真。首先進(jìn)行穩(wěn)態(tài)流場計(jì)算，可采用多參考系（MRF），為后面的瞬態(tài)計(jì)算提供初始流場；其次，可采用滑移網(wǎng)格進(jìn)行瞬態(tài)計(jì)算，控制時(shí)間步長，且至少得到多個(gè)周期的變化方可結(jié)束；然后，開啟聲比擬模型，設(shè)置sources及receivers，進(jìn)行聲場仿真，并輸出相關(guān)參數(shù)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(dòng)噪聲數(shù)值仿真分析實(shí)例
隨著車輛性能的提高及高等級公路的建設(shè)，車輛的速度越來越快，車輛外流場的氣動(dòng)噪聲以車速的6次方的數(shù)量增長。因而，當(dāng)車輛的其它噪聲得到有效的控制后，車輛的氣動(dòng)噪聲就變得尤為重要了。70年代研究人員發(fā)現(xiàn)，車速為 70km/h的情況下，氣動(dòng)噪聲的范圍為62~78dB；而在速度為110km/h的情況下，氣動(dòng)噪聲的范圍達(dá)到80~90dB。新的研究表明，車速超過100km/h，氣動(dòng)噪聲對車外噪聲的影響己超過了其它噪聲。
數(shù)值模擬方法可在新車設(shè)計(jì)初期的造型階段進(jìn)行氣動(dòng)噪聲的預(yù)測，為選型及造型參數(shù)修改提供依據(jù)，從而可以較早地得到較理想的產(chǎn)品，避免產(chǎn)品缺陷。
湍流模型的選擇
氣動(dòng)噪聲模擬可以選擇幾種不同的數(shù)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(wǎng)格質(zhì)量好，計(jì)算比較耗時(shí)。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(dòng)能輸運(yùn)方程：
湍流動(dòng)能耗散率輸運(yùn)方程：
式中：
Gk為平均速度梯度產(chǎn)生的湍流動(dòng)能
Gb為浮力產(chǎn)生的湍流動(dòng)能
β為熱膨脹系數(shù)
μt 為湍流粘度
σk，σt為k，ε的湍流普朗特常數(shù)。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，模擬中使用的常數(shù)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(xiàn)在對氣動(dòng)噪聲的要求，選擇模型是比較適宜的。
模型網(wǎng)格的劃分和計(jì)算域的建立
模型是在CATIA軟件上建立的，然后導(dǎo)入ICEMCFD軟件中進(jìn)行網(wǎng)格劃分。為了提高計(jì)算的效率，對模型的底部進(jìn)行了簡化處理。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，流場仿真計(jì)算所取的計(jì)算域到達(dá)一定的大小時(shí)，汽車的流場就不再受計(jì)算域大小的限制。
展開 【12月4-5日 上?！?em>ANSYS官方培訓(xùn)—電機(jī)多場耦合仿真（電磁、流體、振動(dòng)、噪聲耦合分析）
電機(jī)多場耦合仿真（電磁、流體、振動(dòng)、噪聲耦合分析）
培訓(xùn)背景
電機(jī)，特別是現(xiàn)代高效能電機(jī)和新型永磁電機(jī)，作為工業(yè)領(lǐng)域最為重要的電能轉(zhuǎn)換設(shè)備，其直接/間接用電量占到了工業(yè)領(lǐng)域總用電量的近75%，如何在電機(jī)方案設(shè)計(jì)前期有效提升產(chǎn)品的效率？如何在保證效率的同時(shí)綜合提升電機(jī)的散熱性能指標(biāo)？如何優(yōu)化電機(jī)振動(dòng)和噪音？如何盡可能的壓縮產(chǎn)品開發(fā)周期、降低產(chǎn)品的開發(fā)成本？上述問題嚴(yán)重制約著電機(jī)研發(fā)、設(shè)計(jì)企業(yè)和研究院所的長期穩(wěn)定發(fā)展，以及產(chǎn)品的核心競爭力提升。
為了推進(jìn)中國電機(jī)設(shè)計(jì)企業(yè)和院所的產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力提升、解決電機(jī)設(shè)計(jì)工程師在實(shí)際設(shè)計(jì)中面臨的工程問題；同時(shí)，也為了讓廣大電機(jī)設(shè)計(jì)工程師更好的使用軟件，普及ANSYS電機(jī)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(jī)多場耦合仿真（電磁、流體、振動(dòng)、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(xiàng)功能靈活高效地應(yīng)用于仿真中，解決目前一些研究熱點(diǎn)中的仿真難題，提升高效電機(jī)產(chǎn)品研制和設(shè)計(jì)效率。
培訓(xùn)合格者發(fā)放ANSYS技術(shù)培訓(xùn)認(rèn)證證書。
展開 電機(jī)振動(dòng)噪聲建模分析：ANSYS電機(jī)振動(dòng)噪聲分析
噪聲分析
在 Workbench 的 Analysis System 窗口中，選擇Harmonic Acoustic建立噪聲分析模塊，如下圖所示。
圖9 噪聲分析流程圖
對電機(jī)定子建立外流場模型，形狀可以自行定義。然后將諧響應(yīng)分析的速度分布導(dǎo)入流場模型中定子外表面部分，并設(shè)定聲場分析邊界條件，如下所示。
圖10 導(dǎo)入諧響應(yīng)速度分布
圖11 噪聲分析邊界條件
圖12 SPL分布圖
6. 結(jié)論與展望
通過ANSYS Workbench可以方便的分析電機(jī)振動(dòng)噪聲，此外在此基礎(chǔ)上還可以進(jìn)行多轉(zhuǎn)速分析以及對電機(jī)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析。
文章來源：易仿真
展開 聲學(xué)仿真：船舶噪聲仿真分析
來源：舟山虛擬仿真驗(yàn)證平臺(tái)
船舶噪聲來源主要有三個(gè)，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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)噪聲決定。
02
水下輻射噪聲
船舶在海上航行時(shí)引起的水下輻射噪聲，主要由機(jī)械設(shè)備振動(dòng)產(chǎn)生的水下噪聲、螺旋槳噪聲、螺旋槳脈動(dòng)壓力作用在艉部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的水下噪聲和水動(dòng)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(chǎn)生的噪聲和聲納設(shè)備本身產(chǎn)生噪聲的總和。
目前噪聲仿真分析技術(shù)已擁有聲振耦合分析功能，適用于仿真計(jì)算船體設(shè)備的振動(dòng)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(yōu)化船舶總體結(jié)構(gòu)與各部件，達(dá)到減振降噪的目的。圖中是水下某艦艇聲輻射仿真分析應(yīng)用示例。
展開 電機(jī)振動(dòng)噪聲建模分析：基于導(dǎo)入DXF轉(zhuǎn)子模型導(dǎo)入MANATEE的振動(dòng)噪聲仿真分析
通過導(dǎo)入DXF文件與MANATEE的耦合可以更加方便，更加準(zhǔn)確的進(jìn)行電機(jī)電磁振動(dòng)噪聲的仿真分析，為用戶提供了切實(shí)可行的解決方案。
文章來源：天源科技
自主研發(fā)噪聲仿真軟件ProNas如何解決中高頻噪聲難題
由于擯棄了模態(tài)密度等相關(guān)概念，免去了計(jì)算、測量和仿真結(jié)構(gòu)阻抗的過程，免去判斷SEA理論假設(shè)是否符合的大量工作以及避免了由此產(chǎn)生的錯(cuò)誤，直接在模型中加載結(jié)構(gòu)加速度載荷即可得到準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)噪音載荷及傳遞路徑，是結(jié)構(gòu)噪音計(jì)算的里程碑式的進(jìn)步。
結(jié)構(gòu)、聲場、聲學(xué)材料一并解決；只需簡單粗化的有限元網(wǎng)格，計(jì)算效率高。
（3）直觀的后處理
直觀顯示結(jié)構(gòu)振動(dòng)速度、能量及能量密度在結(jié)構(gòu)上的分布
直觀顯示聲腔聲壓級、能量及能量密度在聲腔空間或體單元中的分布
快速直觀地找到結(jié)構(gòu)振動(dòng)及噪聲輻射的熱點(diǎn)
（4）界面友好，易于操作
ProNAS用戶操作界面
ProNAS后處理界面
ProNas應(yīng)用案例
ProNas的應(yīng)用領(lǐng)域包括：汽車、船舶、軌道車輛、航空航天、汽車零部件、起重機(jī)械、家用電器、聲學(xué)材料、通用機(jī)械、環(huán)境保護(hù)、建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)等。
①汽車整車聲學(xué)響應(yīng)分析
② 散射激勵(lì)輸入下的空氣傳播噪聲分析
③ 高鐵機(jī)車結(jié)構(gòu)噪聲與空氣噪聲分析
④船舶結(jié)構(gòu)噪聲與空氣噪聲仿真分析
結(jié)論概述
混合EFEA-SEA 技術(shù)和基于能量有限元法的工程開發(fā)與應(yīng)用，能夠破解傳統(tǒng)能量有限元技術(shù)很難廣泛和深入應(yīng)用于實(shí)際工程項(xiàng)目的困局，為用戶帶來實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。
1、噪聲振動(dòng)控制與優(yōu)化，確定產(chǎn)品性能滿足設(shè)計(jì)要求。
2、優(yōu)越的核心算法帶來更加高效的計(jì)算效率及精確的仿真結(jié)果。
3、提供聲學(xué)傳遞路徑功能，確定滿足噪聲振動(dòng)要求的最佳設(shè)計(jì)。
4、聲學(xué)包設(shè)計(jì)，用戶可自由輸入聲學(xué)包材料參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析。
展開 電機(jī)振動(dòng)噪聲建模分析：基于Motor-CAD的永磁同步電機(jī)E-NVH仿真分析（單一工況點(diǎn)噪聲）
目前，新能源汽車電機(jī)的噪聲問題變得越來越突出，電機(jī)的電磁振動(dòng)噪聲是設(shè)計(jì)人員研究的熱點(diǎn)問題，而電磁振動(dòng)噪聲的激勵(lì)源電磁力波至關(guān)重要。本文基于Motor-CAD對永磁同步電機(jī)進(jìn)行電磁振動(dòng)噪聲（E-NVH）仿真分析，為永磁同步電機(jī)的E-NVH分析提供理論依據(jù)，并為永磁同步電機(jī)的E-NVH提供優(yōu)化途徑。
Motor-CAD是全球領(lǐng)先的新能源汽車電機(jī)選型分析及設(shè)計(jì)軟件，用于新能源汽車電機(jī)的選型匹配，優(yōu)化設(shè)計(jì)，競品分析，拆解分析等。開發(fā)至今，已被全球主要的整車生產(chǎn)企業(yè)、電機(jī)生產(chǎn)商、科研機(jī)構(gòu)及高校等廣泛使用。
Motor-CAD集成化軟件包，可在選型、設(shè)計(jì)階段高效地對電機(jī)進(jìn)行電磁和熱性能測試；軟件包括：電磁（EMag）、熱（Therm）、機(jī)械模塊（Mechanical）和虛擬實(shí)驗(yàn)室（Lab）四個(gè)模塊，可在幾分鐘內(nèi)精確評估電磁、熱和電磁振動(dòng)噪聲特性。
本例以一臺(tái)48S8P永磁同步電機(jī)為例，對電機(jī)的電磁噪聲進(jìn)行仿真分析。通過Motor-CAD中的Mechanical模塊對電機(jī)E-NVH進(jìn)行仿真分析，為后續(xù)的降噪方案提供思路。下圖所示電機(jī)的Motor-CAD模型圖，內(nèi)置式永磁同步電機(jī)，具體的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)置在此不再贅述。
展開 
設(shè)計(jì)仿真 | 基于Actran的螺旋槳非空化噪聲仿真研究
圖3 聲學(xué)幾何模型及聲學(xué)網(wǎng)格劃分
圖4 聲學(xué)邊界條件及場點(diǎn)布置位置
研究結(jié)論
面聲源對應(yīng)于流場的內(nèi)交界面，體聲源對應(yīng)于流場的中間流域，通過ICFD變換得到面聲源和體聲源的聲源信息，仿真計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)的對比如圖4所示。
圖4 均勻來流下仿真結(jié)果以及和試驗(yàn)結(jié)果對比
圖4可知場點(diǎn)的試驗(yàn)和仿真的計(jì)算結(jié)果吻合性良好，說明該仿真方法的準(zhǔn)確性。計(jì)算結(jié)果顯示在低頻時(shí)，體聲源所產(chǎn)生的噪聲占據(jù)主要地位，比面聲源聲壓級大10dB左右。隨著頻率的增大，在2BPF(79.6Hz)后，面聲源的聲壓級開始大于體聲源，并隨后一直處于主導(dǎo)地位。下圖5是不同聲源項(xiàng)作用在不同葉頻下的縱向聲壓云圖?？梢园l(fā)現(xiàn)隨著距離的增加聲壓級逐漸降低。隨著頻率的增大，聲壓級逐漸降低。在1BPF(39.6Hz)時(shí)，面聲源的云圖分布特點(diǎn)呈現(xiàn)8字形，且相比于面聲源來說，體聲源對噪聲的貢獻(xiàn)更大，面聲源和體聲源共同作用聲壓云圖也和僅體聲源作用的云圖更接近。當(dāng)頻率在25BPF(990Hz)時(shí)，面聲源和體聲源共同作用聲壓云圖和僅面聲源作用的云圖幾乎沒有差別,且聲壓云圖已經(jīng)從聲源向空間各個(gè)方向發(fā)散。綜上所述，在低頻時(shí)，噪聲主要來自體聲源項(xiàng)的貢獻(xiàn)，隨著頻率的增大，噪聲主要來自面聲源項(xiàng)的貢獻(xiàn)。
該結(jié)果表明，使用Actran與流體結(jié)果的混合方法能夠準(zhǔn)確預(yù)測螺旋槳的非空化噪聲。
圖5 不同頻率下螺旋槳縱向剖面的聲壓云圖
注：此內(nèi)容來自?？怂箍倒I(yè)軟件2023年用戶峰會(huì)投稿論文：《均勻來流下螺旋槳的非空化噪聲預(yù)報(bào)》，作者：徐龍龍、葉栗栗、王獻(xiàn)忠，武漢理工大學(xué)。
展開 Ansys | 利用Ansys Motor-CAD NVH調(diào)諧分析噪聲、振動(dòng)和聲振粗糙度
噪聲、振動(dòng)和聲振粗糙度（NVH）是電機(jī)設(shè)計(jì)與性能的關(guān)鍵因素。過高的NVH會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品壽命縮短、維護(hù)成本增加和客戶滿意度下降。因此，在設(shè)計(jì)階段早期解決NVH挑戰(zhàn)至關(guān)重要，以避免設(shè)計(jì)階段后期出現(xiàn)重大NVH問題。
電機(jī)NVH分析本質(zhì)上是一個(gè)結(jié)合了電磁和機(jī)械分析的、復(fù)雜的多物理場問題——因?yàn)殡姍C(jī)NVH問題通常源于電磁力與結(jié)構(gòu)組件（如定子）之間的相互作用。因此，全面了解電機(jī)的電磁和機(jī)械屬性對于準(zhǔn)確預(yù)測其NVH性能至關(guān)重要。
Ansys Motor-CAD電機(jī)設(shè)計(jì)工具是一款專用解決方案，可用于在整個(gè)扭矩-速度范圍內(nèi)對電機(jī)進(jìn)行多物理場仿真。利用該工具，用戶能夠在同一個(gè)用戶界面中評估電磁、熱和機(jī)械性能。將電磁和機(jī)械模塊集成到Motor-CAD軟件中，可實(shí)現(xiàn)快速NVH分析，從而促進(jìn)電機(jī)設(shè)計(jì)的迭代優(yōu)化。這種方法使用戶能夠調(diào)整關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)（例如繞組配置、轉(zhuǎn)子和定子幾何結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)材料），并快速評估其對NVH性能的影響。此外，這種靈活性有助于用戶在性能、成本和NVH特性之間實(shí)現(xiàn)最佳平衡。
為了進(jìn)行快速NVH分析，Motor-CAD軟件使用一種分析機(jī)械模型，將定子幾何結(jié)構(gòu)簡化為簡單的環(huán)形結(jié)構(gòu)。然而，其在剛度計(jì)算方面有局限性。例如，當(dāng)齒底較寬時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種情況——如圖1所示，齒部幾何結(jié)構(gòu)會(huì)影響定子軛剛度。
圖1：具有寬齒底的定子
圖2比較了未調(diào)諧的Motor-CAD等效輻射功率（ERP）水平與圖1所示電機(jī)在Ansys Mechanical結(jié)構(gòu)有限元分析（FEA）軟件中的結(jié)果。Motor-CAD解析模型可準(zhǔn)確預(yù)測由三階力諧波激勵(lì)的第0階模態(tài)（膨脹模態(tài)）。然而，由于寬齒底對定子軛剛度的影響，它無法有效預(yù)測由二階力諧波分量激勵(lì)的第6階模態(tài)（六邊形模態(tài)）。
展開 船舶噪聲仿真分析
船舶噪聲來源主要有三個(gè)，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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)噪聲決定。
02
水下輻射噪聲
船舶在海上航行時(shí)引起的水下輻射噪聲，主要由機(jī)械設(shè)備振動(dòng)產(chǎn)生的水下噪聲、螺旋槳噪聲、螺旋槳脈動(dòng)壓力作用在艉部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的水下噪聲和水動(dòng)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(chǎn)生的噪聲和聲納設(shè)備本身產(chǎn)生噪聲的總和。
目前噪聲仿真分析技術(shù)已擁有聲振耦合分析功能，適用于仿真計(jì)算船體設(shè)備的振動(dòng)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(yōu)化船舶總體結(jié)構(gòu)與各部件，達(dá)到減振降噪的目的。圖中是水下某艦艇聲輻射仿真分析應(yīng)用示例。
展開 COMSOL變壓器噪聲仿真
研究背景
變壓器噪聲是由本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、選型布局、安裝、使用過程中，變壓器本體及冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生的不規(guī)則、間歇、連續(xù)或隨機(jī)引起的機(jī)械噪聲及空氣噪聲總和。變壓器所產(chǎn)生的噪聲廣泛影響住宅小區(qū)、商業(yè)中心、輕站、機(jī)場、廠礦、企業(yè)、醫(yī)院、學(xué)校等場所。具體來說，變壓器噪聲共有三個(gè)聲源，一是鐵心，二是繞組，三是冷卻器，即空載、負(fù)載和冷卻系統(tǒng)引起噪聲之和。鐵心產(chǎn)生噪聲原因是構(gòu)成鐵心硅鋼片交變磁場作用下，會(huì)發(fā)生微小變化即磁致伸縮，磁致伸縮使鐵心隨勵(lì)磁頻率變化做周期性振動(dòng)，鐵心磁致伸縮變形和繞組、油箱及磁屏蔽內(nèi)電磁力所引起。繞組產(chǎn)生振動(dòng)原因是電流繞組中產(chǎn)生電磁力，漏磁場也能使結(jié)構(gòu)件產(chǎn)生振動(dòng)。電磁噪聲產(chǎn)生原因是磁場誘發(fā)鐵心疊片沿縱向振動(dòng)產(chǎn)生噪聲，該振動(dòng)幅值與鐵心疊片中磁通密度及鐵心材質(zhì)磁性能有關(guān)，而與負(fù)載電流關(guān)系不大。電磁力(和振動(dòng)幅值)與電流平方成正比，而發(fā)射聲功率與振動(dòng)幅值平方成正比。
2. 模型介紹
如模型示意圖所示， 本模型為單相變壓器，電源電壓為25V正弦交流電，頻率為50Hz，初級線圈繞組數(shù)為300匝，求解變壓器在工作過程中由于軟鐵磁致伸縮所帶來的噪聲問題。
圖1 幾何模型示意圖
3. 物理場選擇及邊界條件設(shè)置
本模型主要選擇了COMSOL中的磁場模塊、電路模塊、固體力學(xué)、壓力聲學(xué)模塊進(jìn)行多物理場耦合，詳細(xì)的物理場選擇及邊界條件設(shè)置如圖2所示。
圖2 詳細(xì)的物理場選擇及邊界條件設(shè)置
4. 結(jié)果展示
圖3 繞組電流分布
圖4 鐵芯內(nèi)部磁場
圖5 鐵芯磁致伸縮變形
圖6 鐵芯周圍聲壓分布
圖7 鐵芯振動(dòng)動(dòng)圖
文章來源：iCAE
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