Ansys 計算噪聲的案例
Actran氣動噪聲計算及風機噪聲計算案例
臺灣日立-家用空調室內機
Cradle+Actran(CL+Lighthill Surface)聯合仿真計算：
-Cradle SC/Tetra: 整機流場、噪音頻譜、風扇速度場及聲功率分布動畫、噪聲源位置判斷及量化評價；
-Actran: 各頻率氣動噪聲源、聲壓分布、噪音頻譜、總體噪音waterfall結果、噪聲源位置判斷及量化評價。
華為系統級仿真分析噪音項目
機柜聲傳播模擬用于預測機柜內部聲場分布和了解通過進出風口向外輻射的噪音特性，在此基礎上能夠在較短時間通過增加某些消音設備來快速獲得機柜內外的聲場特征，從而快速評估噪音優化效果。主要思路和關鍵步驟如下：
-獲得準確的聲源特性；
-構建機柜聲學模型；
-機柜聲傳播計算。
老板電器-吸油煙機降噪研究技術路線
吸油煙機流場模擬計算
吸油煙機內流場的PIV實驗
吸油煙機降噪優化設計
依據吸油煙機氣動噪音模擬計算結果：噪音指向性、噪音頻譜特性、風道內部聲壓分布等，采用被動消聲方式，針對吸油煙機噪音頻譜特性設計了穿孔板+多孔吸聲材料的降噪優化方案，并進行了試驗驗證。
變流器機柜噪音計算-CFD流體模擬
-模型進出口均為濾網結構，其中進口為兩層濾網。需要基于多孔介質模型仿真計算；
-左右流道內分別放置板式換熱翅片以及盤片狀電抗器，需要進一步簡化；
-壁面包含大量孔隙，內部模型流道非常復雜?；谧兞鞴襁\行過程進行簡化。
流體域提取
按照流場的動靜關系分別將流場分為進口區域、風扇區域和出口區域。
展開 電機振動噪聲建模分析：ANSYS電機振動噪聲分析
噪聲、振動與聲振粗糙度（Noise、Vibration、Harshness）(在~20Hz-20kHz之間)的常見術語。引起這些振動的力可以來自許多來源。對于電機來說，這些力可能是驅動轉子軸的磁力，也可能是更大的驅動系統的一部分，比如軸承和/或齒輪。
圖1 汽車NVH示意圖
噪聲是電機的一個熱門話題，而諸如重量和成本降低等競爭性需求會帶來工程挑戰，如果不加以解決，可能會影響客戶滿意度和產品接受度，使用ANSYS工具將為如何全面解決電機噪聲提供工程指導。
1. 問題分析
本例以永磁同步電機模型為例。在Maxwell 2D中，利用該電機的1/8模型，計算定子內表面徑向和切向磁拉力；然后在ANSYS Mechanical中進行該電機三維定子的諧響應分析；最后在ANSYS Harmonic Acoustic中進行三維聲場分析。在Workbench中，Maxwell中計算的定子內表面徑向和切向磁拉時域力密度分布，作為激勵源，耦合到Mechanical 中進行頻域的諧響應分析；諧響應分析的結果，作為激勵耦合到ANSYS Harmonic Acoustic 中，作為噪聲分析的激勵。
幾何模型
圖2 模型示意圖
材料參數
，仿真過程中使用的材料為默認的結構鋼
2. 電磁力計算
圖3 1/8電機模型
分析模型為 Prius 電機的二維分析模型，建立Maxwell 2D分析流程。
打開【Workbench】->【Toolbox】->【Analysis Systems】，添加一個Maxwell 2D分析系統。
展開 LMS Virtual.Lab能不能用來計算機械式開關的噪聲（開關的定位銷與檔位碰撞產生的噪聲）？
結構大概如圖所示。
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
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。
文章來源：西莫電機論壇
噪聲分析計算公式
式中：Lpi——第i個噪聲源在受聲點P出的聲級；
Lwi——第i個噪聲源的聲功率級；
Lp總——受聲點P出的總聲級；
ΔL1——噪聲隨傳播距離的衰減；
ΔL2——噪聲被空氣吸收的衰減；
ΔL3——墻壁屏障效應衰減；
ΔL4——戶外建筑物屏障效應衰減；
ΔL5——植物吸收效應衰減；
ΔL6——阻擋物的反射效應衰減。
1、噪聲隨傳播距離的衰減
（1）點聲源隨傳播距離增加引起的衰減值
(dB(A))
式中：ΔL1——距離增加產生的衰減值(dB(A))；
r——點聲源至受聲點的距離（m）。
（2）在距離點聲源r1處至r2處的衰減值
(dB(A))
2、噪聲被空氣吸收的衰減
空氣吸收聲波而引起聲衰減與聲波頻率、大氣壓、溫度、濕度有關，被空氣吸收的衰減值可由下列公式計算：
ΔL2 =α0?r
式中：ΔL2——空氣吸收造成的衰減值(dB(A))；
α0——空氣吸聲系數；
r——聲波傳播距離（m）。
3、墻壁屏障效應
室內混響聲對建筑物的墻壁隔聲影響十分明顯，其總隔聲量TL可用下列公式進行計算：
(dB(A))
受墻壁阻擋的噪聲衰減值為：
(dB(A))
式中： ——墻壁阻隔產生的衰減值(dB(A))；
——室內混響噪聲級(dB(A))；
——室外1m處的噪聲級(dB(A))；
S——墻壁的阻擋面積（m2）；
A——受聲室內吸聲量（m2）。
用不同類型的門窗組成組合墻時，總隔聲量按下列公式計算：
(dB(A))
式中： ——組合墻的平均投射系數；
S ——組合墻的總表面積（m2）。
4、戶外建筑物的聲效應
聲屏障的隔聲效應與聲源和接收點及屏障的位置和屏障高度和屏障長度及結構性質有關。
展開 非晶合金永磁電機的電磁振動噪聲計算與分析
然而其磁致伸縮系數遠大于硅鋼片，使得其不能被過分壓緊，且厚度極薄、脆性大，嚴重影響電機的電磁振動噪聲。因此，非晶合金電機的研究需關注其振動噪聲。
1978年，美國通用電氣公司首次申請了非晶定子鐵芯的專利。國內外研究表明:電磁力波作用于定子部分是引起電機振動的主要原因，磁致伸縮引起的電機振動較小；轉子部分的剛度通常較大，引起的振動噪聲相對較小，電機振動的研究中通常只關注氣隙中產生的電磁力波對定子部分和底座的影響。吳勝男等通過有限元計算和實驗測試相結合的方法，分析了電磁力、磁致伸縮及鐵芯疊片壓緊力對非晶電機振動性能的影響，研究表明彈性模量較低是非晶電機振動性能不如傳統硅鋼電機的主要原因；鐘星鳴等研究了非晶變壓器的振動性能，結果表明采用非晶鐵芯使得變壓器振動加劇，可以通過固定或支撐的方法穩固非晶變壓器以降低噪聲；
2010年，日立公司研發出了一款卷繞非晶定子鐵芯電機，其鐵芯由多個非晶模塊組合而成，該結構改善了振動噪聲卻增大了渦流損耗，降低了電機效率；楊浩東等通過有限元方法計算了永磁電機的電磁力波，分析了電機結構參數對電磁振動的影響，提出了采用增大極弧角度、增大隔磁橋寬度、采用磁極偏心等來降低電磁力波的方法；法國VEREZZG等通過有限元方法，計算了氣隙磁密及電磁力，研究表明磁路軸向對稱的電機可以采用２Ｄ有限元計算并達到較高的精度。
展開 36 Fluent實用案例 | FW-H 圓柱繞流氣動噪聲計算
本案例對圓柱繞流的氣動噪聲展開了仿真計算。主要涉及到二維模型LES大渦模擬的開啟、FW-H模型的使用。計算模型簡單，為氣動噪聲常用的驗證模型。通過對該案例的學習，后續可以通過該方法對各類航空航天、船舶等領域的氣動噪聲展開預報。
1 workbench 設置
本案例計算模型簡單，相關的workbench設置如下圖：
2 SCDM 設置
2.1 導入幾何
本案例采用的圓柱體直徑為19mm，相關的幾何結構與邊界條件如下圖：
2.2 網格設置
采用SCDM進行網格劃分，采用四邊形網格劃分。具體的網格劃分如下圖所示：
3 FLUENT 流場設置
3.1 General設置與網格導入
由于本文要進行聲學計算，因此需要通過瞬態計算，對渦脫落的進行捕捉，因此采用瞬態計算，相關設置如下圖所示。
3.2 材料設置
此處需要采用正常的空氣材料進行計算，具體設置如下：
3.3 LES 模型開啟設置
在二維計算中，需要手動開啟大渦模擬，開啟所用的命令如下圖所示，大渦模型的相關設置同樣如下圖所示：
C#
Rpsetvar'les-2d?
展開 噪聲分析常用計算公式匯總
相關標準及公式
重要單位：
1N/m=1kg/s2
1r/min=1/60HZ
標準大氣壓 1.013*105
空氣密度
基準聲壓級 Po=10*10^5
基準振動加速度 10-6m/s^2
1Mpa=1000000N/m^2
倍頻程測量范圍: 中心頻率兩側70.7%帶寬;1/3倍頻程測量范圍: 中心頻率兩側23.16%帶寬
1
基本公式
2
聲音衰減
吸聲降噪
1
吸聲實驗及吸聲降噪
2
共振吸收結構
來源：汽車NVH之家
某轎車內噪聲計算實例（詳細步驟）
本例所需文件如下：
1 carbody.dat （轎車網格文件) 2 driver.dat(司機座椅網格文件) 3 passenger.dat(乘客座椅網格文件)
4 define_sets.cmd（命令批處理文件） 5 rename_sets.cmd（命令批處理文件）
6 disp_car_body.fre （邊界條件文件）
7 某轎車內噪聲計算實例（詳細步驟）.pdf（詳細操作過程文件）
某轎車內噪聲計算實例（詳細步驟）.pdf
Ansys | 利用Ansys Motor-CAD NVH調諧分析噪聲、振動和聲振粗糙度
正確調諧NVH模型后，我們可以在Motor-CAD軟件中運行NVH分析，以便更好地了解整個工作范圍內的噪聲特征。最終，這將有助于避免產品重新設計和發布延遲，并且從長遠來看可以有效節省時間和資金。
案例10：VL12計算風扇噪聲（BPF）
最近，網上很多朋友說使用VL12無法像VL11那樣計算風扇噪聲（BPF），在計算的時候總是報錯，提示physical types不對。這是因為VL12在創建風扇噪聲源的時候默認將Load Function Set中的Function Data Type設置成了Time，這是手動修改一下，改成Frequency Spectra 就可以了。
VL11跟VL12計算結果完全一致。
我用李增剛老師9.1節里面那個模型錄制了一個視頻，大家有需要可以參考一下。
感謝阿偉在本人學習LMS Virtual.Lab過程中的幫助！
本例視頻下載地址：http://pan.baidu.com/share/link?shareid=311415988&uk=1728334102
展開 
基于Actran的空調管道類氣動噪聲計算及應用
目前，在空調系統的研發過程中，CFD（計算流體動力學）已經成為設計過程中的一個基礎部分，隨著數值技術和計算機硬件水平的提高，CAA（計算氣動噪聲）技術必將成為汽車空調設計過程中不可或缺的工具。
2Actran與CFD聯合求解氣動噪聲流程
Actran是專業計算聲學軟件，在氣動噪聲求解方法中，Actran基于Lighthill聲類比或M?hring聲類比方法來提取聲源，并可以計算復雜環境下（吸聲材料、隔聲罩、格柵等）的聲傳播。計算方法相關介紹資料請參考《基于Cradle和Actran聯合仿真的氣動噪聲精確預測》。
Actran與CFD聯合求解氣動噪聲計算流程如下所示。
圖3. Actran與CFD聯合求解氣動噪聲計算流程
簡言之，大家可以采用常見的CFD軟件（如Cradle、Fluent、Star ccm+、CFX、Powerflow等），求解流場中的脈動項，輸出瞬態計算得到的速度、壓力和密度（低馬赫數，可壓縮氣體）；然后采用Actran軟件建立聲學求解模型，同時轉換流場中的脈動項，把上述脈動項轉化為氣動聲源，最后求解復雜工況下的聲傳播，并采用Actran做后處理。下面章節介紹幾篇已發表的Actran軟件求解汽車空調管道噪聲的文章。
3Actran與CFD聯合求解汽車管道噪聲案例
3.1 汽車空調管路及格柵氣動噪聲預測
本文由偉世通與FFT合作發表于2010年NOISE-CON會議，詳情見附件[1]。
展開 【轉帖】VL風扇噪聲計算（FLUENT與VL聯合仿真詳細步驟）
Z-Wing大師從最簡單的幾何建模開始，然后CFD計算，最后到數據導入VL進行風扇噪聲計算這樣一個完整流程，整個教程長達236頁！??！大家可以一步步按照Z-Wing大師的講解，使用Fluent與VL，完成風扇噪聲仿真的全過程?。。∠嘈胚@樣的資料大家一定會收藏?。?！
教程下載地址：http://www.kuaipan.cn/file/id_4630314047506294.htm
教程從風扇幾何建模、流體域建模開始講起，讀者完全可以依照這一過程實現計算。另外，Z-Wing大師由于使用的是Gambit，部分讀者用其它的前處理軟件（例如HyperMesh、ICEM、ANSA、ANSYS Workbench等），只要按照Z-Wing大師的思路去操作就可以了。如果大家不想在幾何建模上花時間，下面有Z-Wing大師提供的風扇噪聲STP模型文件，讀者只要用軟件打開就可以了。
模型下載地址：http://www.kuaipan.cn/file/id_4630314047506296.htm
Z-Wing大師教程截圖：
展開 VL風扇噪聲計算（FLUENT與VL聯合仿真詳細步驟）
從最簡單的幾何建模開始，然后CFD計算，最后到數據導入VL進行風扇噪聲計算這樣一個完整流程，整個教程長達236頁?。。〈蠹铱梢砸徊讲桨凑罩v解，使用Fluent與VL，完成風扇噪聲仿真的全過程?。?！相信這樣的資料大家一定會收藏?。?！
教程從風扇幾何建模、流體域建模開始講起，讀者完全可以依照這一過程實現計算。另外，由于使用的是Gambit，部分讀者用其它的前處理軟件（例如HyperMesh、ICEM、ANSA、ANSYS Workbench等），只要按照教程思路去操作就可以了。
模型：
fanblade.rar
教程：
Fluent - LMS Virtual-20120825-01-1.pdf
Fluent - LMS Virtual-20120825-01-2.pdf
Fluent - LMS Virtual-20120825-02-1.pdf
Fluent - LMS Virtual-20120825-02-2.pdf
Fluent - LMS Virtual-20120825-03.pdf
展開 案例19 VL12計算風扇噪聲（Broadband Fan Noise）
對于風扇的寬頻噪聲，superxjw版主之前也有提到過會在VL12中加入進來，現在做了一個案例的錄像給大家參考一下。
感謝阿偉（superxjw版主）在本人學習LMS Virtual.Lab過程中的幫助！
本案視頻下載地址：http://pan.baidu.com/share/link?shareid=626102158&uk=1728334102
