ansys噪聲計算
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-03-07
ansys噪聲計算的視頻教程
2024 R1 ANSYS Workbench 永磁電機電磁力、振動噪聲仿真
此課程基于2024 R1 ANSYS Workbench平臺進(jìn)行永磁電機的電磁振動噪聲仿真課程，其Maxwell電磁力為集中力，通過課程回顧下永磁電機的電磁噪聲問題，詳細(xì)講解電磁振動噪聲仿真過程，包括各部分仿真結(jié)果的導(dǎo)出及解讀等內(nèi)容。
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2024 R1 ANSYS Workbench 三相異步電機電磁力、振動噪聲仿真
此課程基于2024 R1 ANSYS Workbench平臺進(jìn)行三相異步電機的電磁振動噪聲仿真課程，其Maxwell電磁力為集中力，通過課程回顧下三相異步電機的電磁噪聲問題，詳細(xì)講解電磁振動噪聲仿真過程，包括各部分仿真結(jié)果的導(dǎo)出及解讀等內(nèi)容。希望通過此課程讓參加學(xué)習(xí)的使用者能快速掌握新版的2024 R1 Workbench進(jìn)行三相異步電機的電磁振動噪聲仿真校核。 下面是課程的部分講義內(nèi)容。
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ansys噪聲計算的實例教程
臺灣日立-家用空調(diào)室內(nèi)機
Cradle+Actran(CL+Lighthill Surface)聯(lián)合仿真計算：
-Cradle SC/Tetra: 整機流場、噪音頻譜、風(fēng)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(jié)果、噪聲源位置判斷及量化評價。
華為系統(tǒng)級仿真分析噪音項目
機柜聲傳播模擬用于預(yù)測機柜內(nèi)部聲場分布和了解通過進(jìn)出風(fēng)口向外輻射的噪音特性，在此基礎(chǔ)上能夠在較短時間通過增加某些消音設(shè)備來快速獲得機柜內(nèi)外的聲場特征，從而快速評估噪音優(yōu)化效果。主要思路和關(guān)鍵步驟如下：
-獲得準(zhǔn)確的聲源特性；
-構(gòu)建機柜聲學(xué)模型；
-機柜聲傳播計算。
老板電器-吸油煙機降噪研究技術(shù)路線
吸油煙機流場模擬計算
吸油煙機內(nèi)流場的PIV實驗
吸油煙機降噪優(yōu)化設(shè)計
依據(jù)吸油煙機氣動噪音模擬計算結(jié)果：噪音指向性、噪音頻譜特性、風(fēng)道內(nèi)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(shè)計了穿孔板+多孔吸聲材料的降噪優(yōu)化方案，并進(jìn)行了試驗驗證。
變流器機柜噪音計算-CFD流體模擬
-模型進(jìn)出口均為濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)，其中進(jìn)口為兩層濾網(wǎng)。需要基于多孔介質(zhì)模型仿真計算；
-左右流道內(nèi)分別放置板式換熱翅片以及盤片狀電抗器，需要進(jìn)一步簡化；
-壁面包含大量孔隙，內(nèi)部模型流道非常復(fù)雜。基于變流柜運行過程進(jìn)行簡化。
流體域提取
按照流場的動靜關(guān)系分別將流場分為進(jìn)口區(qū)域、風(fēng)扇區(qū)域和出口區(qū)域。
展開 噪聲、振動與聲振粗糙度（Noise、Vibration、Harshness）(在~20Hz-20kHz之間)的常見術(shù)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(qū)動轉(zhuǎn)子軸的磁力，也可能是更大的驅(qū)動系統(tǒng)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(zhàn)，如果不加以解決，可能會影響客戶滿意度和產(chǎn)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(dǎo)。
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(nèi)表面徑向和切向磁拉力；然后在ANSYS Mechanical中進(jìn)行該電機三維定子的諧響應(yīng)分析；最后在ANSYS Harmonic Acoustic中進(jìn)行三維聲場分析。在Workbench中，Maxwell中計算的定子內(nèi)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(jìn)行頻域的諧響應(yīng)分析；諧響應(yīng)分析的結(jié)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(shù)
，仿真過程中使用的材料為默認(rèn)的結(jié)構(gòu)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【W(wǎng)orkbench】->【Toolbox】->【Analysis Systems】，添加一個Maxwell 2D分析系統(tǒng)。
展開 結(jié)構(gòu)大概如圖所示。
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平臺上，通過Maxwell電磁模塊與Mechanical模塊進(jìn)行電機的電磁結(jié)構(gòu)噪聲仿真的操作流程，對電機實際結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真計算時需要充分考慮電機的結(jié)構(gòu)特點。
文章來源：西莫電機論壇
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(yīng)衰減；
ΔL4——戶外建筑物屏障效應(yīng)衰減；
ΔL5——植物吸收效應(yīng)衰減；
ΔL6——阻擋物的反射效應(yīng)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(chǎn)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(guān)，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(shù)；
r——聲波傳播距離（m）。
3、墻壁屏障效應(yīng)
室內(nèi)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(jìn)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(chǎn)生的衰減值(dB(A))；
——室內(nèi)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(nèi)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(shù)；
S ——組合墻的總表面積（m2）。
4、戶外建筑物的聲效應(yīng)
聲屏障的隔聲效應(yīng)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(jié)構(gòu)性質(zhì)有關(guān)。
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ansys噪聲計算的最新內(nèi)容
本文原刊登于Ansys.com：《Analyzing Noise, Vibration, and Harshness With Ansys Motor-CAD NVH Tuning》
作者： Shi-Uk Chung | Ansys 高級應(yīng)用工程師
編輯整理：王楊 | Ansys 主任應(yīng)用工程師
噪聲、振動和聲振粗糙度（NVH）是電機設(shè)計與性能的關(guān)鍵因素。過高的NVH會導(dǎo)致產(chǎn)品壽命縮短
概述
這篇文章介紹了OpticStudio如何計算材料在任意輸入波長、環(huán)境溫度和壓強下的折射率。
介紹
通常情況下有兩種參考折射率的測量方法：絕對測量和相對測量。其中絕對測量以真空為參考介質(zhì)；相對測量則是以空氣（攝氏溫度20°，一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）為參考介質(zhì)。除了折射率以外，光的波長也是在特定介質(zhì)中測量的，光在不同介質(zhì)中的波長存在微小差別，例如氦氖激光器產(chǎn)生的紅光在真空中的波長為0.632991μm
Ansys Workbench ACT插件，由窗口選中體單元，提取體積和表面積，計算幾何特征尺寸
問題：
在FKM關(guān)于結(jié)構(gòu)疲勞評估計算方法中指出：零部件特征尺寸，影響疲勞結(jié)果評估。原因是材料的應(yīng)力壽命曲線是由標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行試驗測試獲得的。當(dāng)零部件的特征尺寸與測試樣件不一致時，需要考慮零部件的特征尺寸這一因素。（一般而言，當(dāng)零部件的尺寸大于材料標(biāo)準(zhǔn)測試樣件時，零部件的表面或內(nèi)部缺陷發(fā)生的概率會增加
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概述
這篇文章介紹了什么是光瞳偏移 (Pupil Shift) 以及“自動計算光瞳偏移 (Automatic Calculation of Pupil Shifts)”功能是如何進(jìn)行計算的。
什么是光瞳偏移
光線瞄準(zhǔn)算法是一個非常強大的功能，它可以在系統(tǒng)存在較大光瞳像差或光瞳存在傾斜/偏心時正確的瞄準(zhǔn)光線以確定光瞳位置。但是該算法需要首先找到一條到達(dá)光瞳表面的光線
噪聲、振動和聲振粗糙度（NVH）是電機設(shè)計與性能的關(guān)鍵因素。過高的NVH會導(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)計階段早期解決NVH挑戰(zhàn)至關(guān)重要，以避免設(shè)計階段后期出現(xiàn)重大NVH問題。
電機NVH分析本質(zhì)上是一個結(jié)合了電磁和機械分析的、復(fù)雜的多物理場問題——因為電機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，全面了解電機的電磁和機械屬性對于準(zhǔn)確預(yù)測其NVH
我們經(jīng)常聽到用戶抱怨新硬件的性能和吞吐量達(dá)不到預(yù)期。對于習(xí)慣了高級軟件需求的工程師來說，這或許并不令人意外。畢竟，為仿真應(yīng)用選購合適的硬件與為電子郵件或客戶關(guān)系管理 (CRM) 應(yīng)用選購臺式電腦截然不同。您必須根據(jù)仿真需求來匹配處理器、內(nèi)存、存儲和網(wǎng)絡(luò)。
Ansys 工作負(fù)載對內(nèi)存帶寬和計算能力都有很高的要求，而這些要求會因多種因素而異，包括數(shù)據(jù)集的大小和所使用的求解器。多年來，我們與高性能計算
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(xué)習(xí)，后續(xù)可以通過該方法對各類航空航天、船舶等領(lǐng)域的氣動噪聲展開預(yù)報。
1 workbench 設(shè)置
本案例計算模型簡單，相關(guān)的workbench設(shè)置如下圖：
2 SCDM 設(shè)置
2.1 導(dǎo)入幾何
本案例采用的圓柱體直徑為
凌炫XE5039/XE5049這是一款性能極其強大、定位專業(yè)高端的塔式工作站/服務(wù)器。其核心優(yōu)勢在于采用了AMD頂級的EPYC 9004系列處理器，擁有海量的核心和內(nèi)存通道，專為重度計算任務(wù)設(shè)計，非常符合其宣傳的仿真計算、有限元分析、CFD等應(yīng)用場景。
配置一
1. 型號： 凌炫XE5039(24384-CAA4)
2. 處理器： 1顆EPYC 4th處理器9654 96核心
本文原刊登于Ansys.com：《Race to Faster Fluent Results with Ansys Gateway Powered by AWS》
作者：Thomas Lejeune | Ansys產(chǎn)品營銷高級經(jīng)理
編輯整理：郭曉東 | Ansys主任應(yīng)用工程師
Ansys Fluent用戶需要出色的計算速度和功能來求解大規(guī)模的問題，而他們現(xiàn)在可以利用專用的云平臺
Ansys CFD 提供了多種氣動噪聲解決方案，主要基于 Fluent 軟件，通過不同的聲學(xué)模型和計算方法來實現(xiàn)，常見的有直接計算法、聲比擬法和寬頻法。
8月7日，Ansys官方策劃的研討會『Ansys CFD氣動噪聲解決方案』主要介紹Fluent在氣動噪聲方面的應(yīng)用、案例，包括基于瞬態(tài)的CFD氣動噪聲分析，基于穩(wěn)態(tài)的CFD氣動噪聲分析，聲品質(zhì)分析及氣動-振動噪聲耦合分析等
