ansys噪聲計(jì)算的案例
Actran氣動(dòng)噪聲計(jì)算及風(fēng)機(jī)噪聲計(jì)算案例
臺(tái)灣日立-家用空調(diào)室內(nèi)機(jī)
Cradle+Actran(CL+Lighthill Surface)聯(lián)合仿真計(jì)算：
-Cradle SC/Tetra: 整機(jī)流場(chǎng)、噪音頻譜、風(fēng)扇速度場(chǎng)及聲功率分布動(dòng)畫(huà)、噪聲源位置判斷及量化評(píng)價(jià)；
-Actran: 各頻率氣動(dòng)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(píng)價(jià)。
華為系統(tǒng)級(jí)仿真分析噪音項(xiàng)目
機(jī)柜聲傳播模擬用于預(yù)測(cè)機(jī)柜內(nèi)部聲場(chǎng)分布和了解通過(guò)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(shí)間通過(guò)增加某些消音設(shè)備來(lái)快速獲得機(jī)柜內(nèi)外的聲場(chǎng)特征，從而快速評(píng)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(jī)柜聲學(xué)模型；
-機(jī)柜聲傳播計(jì)算。
老板電器-吸油煙機(jī)降噪研究技術(shù)路線
吸油煙機(jī)流場(chǎng)模擬計(jì)算
吸油煙機(jī)內(nèi)流場(chǎng)的PIV實(shí)驗(yàn)
吸油煙機(jī)降噪優(yōu)化設(shè)計(jì)
依據(jù)吸油煙機(jī)氣動(dòng)噪音模擬計(jì)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(dòng)消聲方式，針對(duì)吸油煙機(jī)噪音頻譜特性設(shè)計(jì)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(yàn)驗(yàn)證。
變流器機(jī)柜噪音計(jì)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(jì)算；
-左右流道內(nèi)分別放置板式換熱翅片以及盤(pán)片狀電抗器，需要進(jìn)一步簡(jiǎn)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(yùn)行過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)化。
流體域提取
按照流場(chǎng)的動(dòng)靜關(guān)系分別將流場(chǎng)分為進(jìn)口區(qū)域、風(fēng)扇區(qū)域和出口區(qū)域。
展開(kāi) 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、振動(dòng)與聲振粗糙度（Noise、Vibration、Harshness）(在~20Hz-20kHz之間)的常見(jiàn)術(shù)語(yǔ)。引起這些振動(dòng)的力可以來(lái)自許多來(lái)源。對(duì)于電機(jī)來(lái)說(shuō)，這些力可能是驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子軸的磁力，也可能是更大的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的一部分，比如軸承和/或齒輪。
圖1 汽車(chē)NVH示意圖
噪聲是電機(jī)的一個(gè)熱門(mén)話題，而諸如重量和成本降低等競(jìng)爭(zhēng)性需求會(huì)帶來(lái)工程挑戰(zhàn)，如果不加以解決，可能會(huì)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(jī)噪聲提供工程指導(dǎo)。
1. 問(wèn)題分析
本例以永磁同步電機(jī)模型為例。在Maxwell 2D中，利用該電機(jī)的1/8模型，計(jì)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(jī)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(chǎng)分析。在Workbench中，Maxwell中計(jì)算的定子內(nèi)表面徑向和切向磁拉時(shí)域力密度分布，作為激勵(lì)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(lì)耦合到ANSYS Harmonic Acoustic 中，作為噪聲分析的激勵(lì)。
幾何模型
圖2 模型示意圖
材料參數(shù)
，仿真過(guò)程中使用的材料為默認(rèn)的結(jié)構(gòu)鋼
2. 電磁力計(jì)算
圖3 1/8電機(jī)模型
分析模型為 Prius 電機(jī)的二維分析模型，建立Maxwell 2D分析流程。
打開(kāi)【W(wǎng)orkbench】->【Toolbox】->【Analysis Systems】，添加一個(gè)Maxwell 2D分析系統(tǒng)。
展開(kāi) LMS Virtual.Lab能不能用來(lái)計(jì)算機(jī)械式開(kāi)關(guān)的噪聲（開(kāi)關(guān)的定位銷與檔位碰撞產(chǎn)生的噪聲）？
結(jié)構(gòu)大概如圖所示。
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
圖61 A記權(quán)聲壓級(jí)
4.結(jié)論
本操作案例僅介紹了如何在ANSYS Workbench平臺(tái)上，通過(guò)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(duì)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(lái)源：西莫電機(jī)論壇
噪聲分析計(jì)算公式
式中：Lpi——第i個(gè)噪聲源在受聲點(diǎn)P出的聲級(jí)；
Lwi——第i個(gè)噪聲源的聲功率級(jí)；
Lp總——受聲點(diǎn)P出的總聲級(jí)；
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(diǎn)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(diǎn)聲源至受聲點(diǎn)的距離（m）。
（2）在距離點(diǎn)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(jì)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(duì)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(jì)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(jí)(dB(A))；
——室外1m處的噪聲級(jí)(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(mén)窗組成組合墻時(shí)，總隔聲量按下列公式計(jì)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(diǎn)及屏障的位置和屏障高度和屏障長(zhǎng)度及結(jié)構(gòu)性質(zhì)有關(guān)。
展開(kāi) 36 Fluent實(shí)用案例 | FW-H 圓柱繞流氣動(dòng)噪聲計(jì)算
本案例對(duì)圓柱繞流的氣動(dòng)噪聲展開(kāi)了仿真計(jì)算。主要涉及到二維模型LES大渦模擬的開(kāi)啟、FW-H模型的使用。計(jì)算模型簡(jiǎn)單，為氣動(dòng)噪聲常用的驗(yàn)證模型。通過(guò)對(duì)該案例的學(xué)習(xí)，后續(xù)可以通過(guò)該方法對(duì)各類航空航天、船舶等領(lǐng)域的氣動(dòng)噪聲展開(kāi)預(yù)報(bào)。
1 workbench 設(shè)置
本案例計(jì)算模型簡(jiǎn)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19mm，相關(guān)的幾何結(jié)構(gòu)與邊界條件如下圖：
2.2 網(wǎng)格設(shè)置
采用SCDM進(jìn)行網(wǎng)格劃分，采用四邊形網(wǎng)格劃分。具體的網(wǎng)格劃分如下圖所示：
3 FLUENT 流場(chǎng)設(shè)置
3.1 General設(shè)置與網(wǎng)格導(dǎo)入
由于本文要進(jìn)行聲學(xué)計(jì)算，因此需要通過(guò)瞬態(tài)計(jì)算，對(duì)渦脫落的進(jìn)行捕捉，因此采用瞬態(tài)計(jì)算，相關(guān)設(shè)置如下圖所示。
3.2 材料設(shè)置
此處需要采用正常的空氣材料進(jìn)行計(jì)算，具體設(shè)置如下：
3.3 LES 模型開(kāi)啟設(shè)置
在二維計(jì)算中，需要手動(dòng)開(kāi)啟大渦模擬，開(kāi)啟所用的命令如下圖所示，大渦模型的相關(guān)設(shè)置同樣如下圖所示：
C#
Rpsetvar'les-2d?
展開(kāi) 非晶合金永磁電機(jī)的電磁振動(dòng)噪聲計(jì)算與分析
然而其磁致伸縮系數(shù)遠(yuǎn)大于硅鋼片，使得其不能被過(guò)分壓緊，且厚度極薄、脆性大，嚴(yán)重影響電機(jī)的電磁振動(dòng)噪聲。因此，非晶合金電機(jī)的研究需關(guān)注其振動(dòng)噪聲。
1978年，美國(guó)通用電氣公司首次申請(qǐng)了非晶定子鐵芯的專利。國(guó)內(nèi)外研究表明:電磁力波作用于定子部分是引起電機(jī)振動(dòng)的主要原因，磁致伸縮引起的電機(jī)振動(dòng)較小；轉(zhuǎn)子部分的剛度通常較大，引起的振動(dòng)噪聲相對(duì)較小，電機(jī)振動(dòng)的研究中通常只關(guān)注氣隙中產(chǎn)生的電磁力波對(duì)定子部分和底座的影響。吳勝男等通過(guò)有限元計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測(cè)試相結(jié)合的方法，分析了電磁力、磁致伸縮及鐵芯疊片壓緊力對(duì)非晶電機(jī)振動(dòng)性能的影響，研究表明彈性模量較低是非晶電機(jī)振動(dòng)性能不如傳統(tǒng)硅鋼電機(jī)的主要原因；鐘星鳴等研究了非晶變壓器的振動(dòng)性能，結(jié)果表明采用非晶鐵芯使得變壓器振動(dòng)加劇，可以通過(guò)固定或支撐的方法穩(wěn)固非晶變壓器以降低噪聲；
2010年，日立公司研發(fā)出了一款卷繞非晶定子鐵芯電機(jī)，其鐵芯由多個(gè)非晶模塊組合而成，該結(jié)構(gòu)改善了振動(dòng)噪聲卻增大了渦流損耗，降低了電機(jī)效率；楊浩東等通過(guò)有限元方法計(jì)算了永磁電機(jī)的電磁力波，分析了電機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)電磁振動(dòng)的影響，提出了采用增大極弧角度、增大隔磁橋?qū)挾取⒉捎么艠O偏心等來(lái)降低電磁力波的方法；法國(guó)VEREZZG等通過(guò)有限元方法，計(jì)算了氣隙磁密及電磁力，研究表明磁路軸向?qū)ΨQ的電機(jī)可以采用２Ｄ有限元計(jì)算并達(dá)到較高的精度。
展開(kāi) 基于Actran的空調(diào)管道類氣動(dòng)噪聲計(jì)算及應(yīng)用
目前，在空調(diào)系統(tǒng)的研發(fā)過(guò)程中，CFD（計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)）已經(jīng)成為設(shè)計(jì)過(guò)程中的一個(gè)基礎(chǔ)部分，隨著數(shù)值技術(shù)和計(jì)算機(jī)硬件水平的提高，CAA（計(jì)算氣動(dòng)噪聲）技術(shù)必將成為汽車(chē)空調(diào)設(shè)計(jì)過(guò)程中不可或缺的工具。
2Actran與CFD聯(lián)合求解氣動(dòng)噪聲流程
Actran是專業(yè)計(jì)算聲學(xué)軟件，在氣動(dòng)噪聲求解方法中，Actran基于Lighthill聲類比或M?hring聲類比方法來(lái)提取聲源，并可以計(jì)算復(fù)雜環(huán)境下（吸聲材料、隔聲罩、格柵等）的聲傳播。計(jì)算方法相關(guān)介紹資料請(qǐng)參考《基于Cradle和Actran聯(lián)合仿真的氣動(dòng)噪聲精確預(yù)測(cè)》。
Actran與CFD聯(lián)合求解氣動(dòng)噪聲計(jì)算流程如下所示。
圖3. Actran與CFD聯(lián)合求解氣動(dòng)噪聲計(jì)算流程
簡(jiǎn)言之，大家可以采用常見(jiàn)的CFD軟件（如Cradle、Fluent、Star ccm+、CFX、Powerflow等），求解流場(chǎng)中的脈動(dòng)項(xiàng)，輸出瞬態(tài)計(jì)算得到的速度、壓力和密度（低馬赫數(shù)，可壓縮氣體）；然后采用Actran軟件建立聲學(xué)求解模型，同時(shí)轉(zhuǎn)換流場(chǎng)中的脈動(dòng)項(xiàng)，把上述脈動(dòng)項(xiàng)轉(zhuǎn)化為氣動(dòng)聲源，最后求解復(fù)雜工況下的聲傳播，并采用Actran做后處理。下面章節(jié)介紹幾篇已發(fā)表的Actran軟件求解汽車(chē)空調(diào)管道噪聲的文章。
3Actran與CFD聯(lián)合求解汽車(chē)管道噪聲案例
3.1 汽車(chē)空調(diào)管路及格柵氣動(dòng)噪聲預(yù)測(cè)
本文由偉世通與FFT合作發(fā)表于2010年NOISE-CON會(huì)議，詳情見(jiàn)附件[1]。
展開(kāi) 噪聲分析常用計(jì)算公式匯總
相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及公式
重要單位：
1N/m=1kg/s2
1r/min=1/60HZ
標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 1.013*105
空氣密度
基準(zhǔn)聲壓級(jí) Po=10*10^5
基準(zhǔn)振動(dòng)加速度 10-6m/s^2
1Mpa=1000000N/m^2
倍頻程測(cè)量范圍: 中心頻率兩側(cè)70.7%帶寬;1/3倍頻程測(cè)量范圍: 中心頻率兩側(cè)23.16%帶寬
1
基本公式
2
聲音衰減
吸聲降噪
1
吸聲實(shí)驗(yàn)及吸聲降噪
2
共振吸收結(jié)構(gòu)
來(lái)源：汽車(chē)NVH之家
某轎車(chē)內(nèi)噪聲計(jì)算實(shí)例（詳細(xì)步驟）
本例所需文件如下：
1 carbody.dat （轎車(chē)網(wǎng)格文件) 2 driver.dat(司機(jī)座椅網(wǎng)格文件) 3 passenger.dat(乘客座椅網(wǎng)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(chē)內(nèi)噪聲計(jì)算實(shí)例（詳細(xì)步驟）.pdf（詳細(xì)操作過(guò)程文件）
某轎車(chē)內(nèi)噪聲計(jì)算實(shí)例（詳細(xì)步驟）.pdf
VL風(fēng)扇噪聲計(jì)算（FLUENT與VL聯(lián)合仿真詳細(xì)步驟）
從最簡(jiǎn)單的幾何建模開(kāi)始，然后CFD計(jì)算，最后到數(shù)據(jù)導(dǎo)入VL進(jìn)行風(fēng)扇噪聲計(jì)算這樣一個(gè)完整流程，整個(gè)教程長(zhǎng)達(dá)236頁(yè)！！！大家可以一步步按照講解，使用Fluent與VL，完成風(fēng)扇噪聲仿真的全過(guò)程！！！相信這樣的資料大家一定會(huì)收藏！！！
教程從風(fēng)扇幾何建模、流體域建模開(kāi)始講起，讀者完全可以依照這一過(guò)程實(shí)現(xiàn)計(jì)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(kāi) 
模態(tài)分析振動(dòng)與噪聲測(cè)試技術(shù)和信號(hào)處理與軟計(jì)算
配合國(guó)家專業(yè)技術(shù)人才知識(shí)更新工程，幫助廣大企業(yè)專業(yè)技術(shù)人員更好地理解和掌握相關(guān)信號(hào)處理和圖像處理理論/技術(shù)及模態(tài)分析，振動(dòng)與噪聲測(cè)試這些技術(shù)。從而提高自身專業(yè)技術(shù)水平。我會(huì)定于2012年8月16日—22日在杭州舉辦“信號(hào)處理與軟計(jì)算–及其工程應(yīng)用”、“模態(tài)分析、振動(dòng)與噪聲測(cè)試技術(shù)及其應(yīng)用”兩個(gè)高級(jí)研修班，授課將以理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式。望各相關(guān)單位組織技術(shù)骨干積極報(bào)名參加。
軸向磁通盤(pán)式永磁同步電動(dòng)機(jī)噪聲解析計(jì)算方法
用解析方法來(lái)計(jì)算軸向磁通盤(pán)式永磁同步電動(dòng)機(jī)的噪聲，使用ＭａｔＬａｂ編制計(jì)算程 序，并將解析計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析比較。實(shí)驗(yàn)表明了利用解析法計(jì)算軸向磁通盤(pán)式永磁 同步電動(dòng)機(jī)噪聲的可行性。最后，利用所編程序通過(guò)改變計(jì)算極弧因數(shù)來(lái)降低電動(dòng)機(jī)噪聲。
軸向磁通盤(pán)式永磁同步電動(dòng)機(jī)噪聲解析計(jì)算方法.pdf
（轉(zhuǎn)帖）VL風(fēng)扇噪聲計(jì)算（FLUENT與VL聯(lián)合仿真詳細(xì)步驟）
Z-Wing大師從最簡(jiǎn)單的幾何建模開(kāi)始，然后CFD計(jì)算，最后到數(shù)據(jù)導(dǎo)入VL進(jìn)行風(fēng)扇噪聲計(jì)算這樣一個(gè)完整流程，整個(gè)教程長(zhǎng)達(dá)236頁(yè)！！！大家可以一步步按照Z(yǔ)-Wing大師的講解，使用Fluent與VL，完成風(fēng)扇噪聲仿真的全過(guò)程！！！相信這樣的資料大家一定會(huì)收藏！！！
教程下載地址：http://www.kuaipan.cn/file/id_4630314047506294.htm
教程從風(fēng)扇幾何建模、流體域建模開(kāi)始講起，讀者完全可以依照這一過(guò)程實(shí)現(xiàn)計(jì)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(yǔ)-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(shí)間，下面有Z-Wing大師提供的風(fēng)扇噪聲STP模型文件，讀者只要用軟件打開(kāi)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(kāi) Ansys | 利用Ansys Motor-CAD NVH調(diào)諧分析噪聲、振動(dòng)和聲振粗糙度
正確調(diào)諧NVH模型后，我們可以在Motor-CAD軟件中運(yùn)行NVH分析，以便更好地了解整個(gè)工作范圍內(nèi)的噪聲特征。最終，這將有助于避免產(chǎn)品重新設(shè)計(jì)和發(fā)布延遲，并且從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看可以有效節(jié)省時(shí)間和資金。
