聲學貢獻量分析的案例
基于optistruct模態貢獻量仿真分析-02 ￥60
模態貢獻量分析是基于結構模態的頻響分析，一般被用來分析診斷低頻振動問題，在汽車行業處理異響、抖動問題仿真分析中應用尤為顯著，如NTF優化問題中等。通過板件模態貢獻量仿真分析我們可以找出各個板塊貢獻量的大小。各個板塊對響應點的聲壓貢獻不一樣，這就需要識別出峰值頻率下的各個板塊的貢獻量，找到對響應點聲壓正貢獻較大的板塊，通過對這些板件的結構修改，從而降低這些板塊對響應點的輻射能力，以此改善聲學環境。對于負貢獻的板塊其引起的聲壓與總聲壓相位相反，這些板塊的振動對總聲壓產生負的貢獻。對于板塊貢獻量很小的我們認為是中性板，意思就是這些板的振動對總聲壓影響不大可以忽略。
本節案例重點介紹板件貢獻量仿真分析。
單個峰值點板件貢獻量柱狀圖
單個峰值點板件貢獻量極坐標圖
全頻段模態貢獻量曲線圖
全頻段模態貢獻量沙圖
我們可以根據響應點得到的曲線，分析我們需要關注的峰值點，看看哪些板塊的貢獻量最大，然后單獨對這些板塊的結構進行優化。本案例模型及相關操作見附件、收費內容部分。
展開 研究推薦 | 軸向柱塞泵殼體降噪區域識別
軸向柱塞泵殼體降噪區域識別
Identification of Noise-reduction Region of Shell for an Axial Piston Pump
葉紹干， 李旭， 施嘉佳， 侯亮， 卜祥建
（廈門大學機電工程系， 福建廈門361002）
YE Shao-gan， LI Xu， SHI Jia-jia， HOU Liang， BU Xiang-jian
（Department of Mechanical and Electrical Engineering， Xiamen University， Xiamen, Fujian361002）
摘要
為了精確識別軸向柱塞泵殼體降噪區域，首先，搭建液壓-多體動力學耦合模型，求解結構噪聲激振力；然后，分析零部件模態并試驗驗證，建立裝配體有限元模型，開展基于模態的振動響應分析，通過振動實驗驗證模型準確性，搭建軸向柱塞泵聲學邊界元模型，分析其輻射噪聲特性；最后，基于聲學傳遞向量原理，開展模態及板面聲學貢獻量分析，對殼體噪聲輻射板面進行合理劃分，分析其對關鍵頻率下輻射噪聲的貢獻量。研究表明：軸向柱塞泵振聲模型具有良好的準確性；某板面在輻射噪聲突出的1350 Hz頻率下，其聲學貢獻量達到46.1%。精確識別了軸向柱塞泵殼體降噪區域，為其降噪優化設計提供有效指導。
展開 基于optistruct模態貢獻量仿真分析-01 ￥50
模態貢獻量分析是基于結構模態的頻響分析，一般被用來分析診斷低頻振動問題，在汽車行業處理異響、抖動問題仿真分析中應用尤為顯著，如NTF優化問題中等。 通過模態貢獻量仿真分析我們可以找出問題峰值是哪一階模態貢獻最大，它是正貢獻還是負貢獻。對正貢獻量大的模態進行抑制，對關注的峰值頻率進行優化。
本節案例重點介紹模態貢獻量（模態參與因子MPF）仿真分析。
單個峰值點模態貢獻量柱狀圖
單個峰值點模態貢獻量極坐標圖
全頻段模態貢獻量曲線圖
全頻段模態貢獻量沙圖
我們可以根據響應點得到的曲線，分析我們需要關注的峰值點，看看哪一階模態的貢獻量最大，然后單獨對這一階模態進行優化。本案例模型及相關操作見附件、收費內容部分，凡購買本案例的朋友，結合附件中的模型及相關操作說明在仿真操作上還有什么疑問，請與我溝通交流。
展開 汽車底盤風噪及對車內噪聲貢獻量分析
來源：汽車試驗與測試
基于optistruct模態貢獻量仿真分析-03 ￥60
由于結構體的各板件貢獻度分析中其尺寸大小不一，直接將這些板件進行優化設計，將會增大設計空間，且無法反映板件的局部貢獻，這樣即使得到貢獻度為正的板件，但是這些板件局部區域貢獻度為正還是為負不太清楚。節點貢獻度分析就是針對某些區域節點振動引起的聲壓占總聲壓的百分數，能夠有效識別結構局部區域對響應點聲學貢獻量的一種重要手段。我們可以根據節點貢獻量分析出來的云圖快速找出正貢獻量較大的結構板件區域，從而極大的縮小了設計優化區域。
本節案例重點介紹節點貢獻量仿真分析。
全頻段響應點噪聲響應曲線
峰值頻率32Hz處節點貢獻量云圖
峰值頻率73Hz處節點貢獻量云圖
峰值頻率199Hz處節點貢獻量云圖
我們可以結合需要選擇關注的峰值點，并導出相應的該峰值頻率下節點貢獻量云圖。從節點貢獻量云圖中找到貢獻量為正且較大的區域進行局部優化，從而達到降低該頻率下響應點處的聲壓級，改善結構體內的聲學環境。本案例模型及相關操作見附件、收費內容部分，凡購買本案例的朋友，結合附件中的模型及相關操作說明在仿真操作上還有什么疑問，請與我溝通交流。
展開 技術評論 | 室內Pass-by的源路徑貢獻量分析與盲源分離
</p><p>? SPC分析幫助調查每個噪聲源對總噪聲的貢獻，而不是將測量的總聲音分解為不同的貢獻。當我們對貢獻的總和與原始總測量數據做比較時，該方法給與我們更大的信心，是對模型的真正的驗證。</p><p>? HBK體積速度聲源使用專利的雙傳聲器方法，準確測量現場的體積速度而無需自由聲場假設，保證任何測量條件下聲學傳遞函數的準確性。</p><p><br></p><p><strong>室內車輛通過噪聲</strong>（Pass-by）測試模擬真實路面的Pass-by測試。測試在在受控環境中進行，測量結果具有可重復性，不受天氣條件的影響。在車輛開發過程中，室內Pass-by測試可以對設計修改進行快速驗證，以確定其對車輛整體噪聲水平的直接影響。除了Pass-by測試，車輛改進還需要了解車輛不同噪聲源的貢獻。</p><p><br></p><p>本文介紹了一種<strong>源路徑貢獻量（SPC）</strong>概念，包括在室內車輛測試中對Pass-by的主要噪聲源進行建模。這種方法的一個特點是，它完全<strong>在時域內進行處理</strong>，為每個考慮到的噪聲源估計聲源強度。然后對估計值進行合成，得出車輛和各個噪聲源的Pass-by估計值。這些估計值基于指示點麥克風近場數據和聲學傳遞函數。因此，可以確定車輛在Pass-by測試期間特定位置的主要噪聲源。</p><p><br></p><p>將該方法得出的結果與<strong>盲源分離（BSS）方法</strong>進行比較，以提取與車輛運行期間不同噪聲過程相關的源信號。提取的源信號與遠場測量值相關聯，以估算Pass-by噪聲貢獻。使用揚聲器對 BSS 方法進行了驗證，結果顯示輪胎噪聲和發動機噪聲的分離效果很好。最后，在底盤轉鼓上對這兩種方法進行測試和評估。
展開 新能源汽車驅動電機電磁噪聲仿真與應用
這進一步的減小了聲學求解時間。
此外，我們還可以將ATV做進一步的推廣，擴展MATV（模態聲學傳遞矢量），更可以進一步的減少數據存儲量和計算時間。Simcenter3D中的ATV/MATV技術目前已經廣泛應用到汽車/汽車零部件/家電等行業的旋轉機械中，如電機，變速箱，發動機，壓縮機等。
圖11 Simcenter3D AcousticsATV聲學傳遞向量技術
3.4 并行求解技術
Simcenter3D聲振耦合求解器支持多種并行方式，包含頻率并行（Multi Process Frequency Level）、矩陣并行（MultiProcess Matrix Level）以及混合并行（Combined Level）。頻率的并行方式就是每一個CPU計算一個方程，這樣就可以同時計算多個頻率下的方程，線性地提高計算效率。矩陣并行是對方程的矩陣向量進行并行求解的方式，通過矩陣分塊來加快每個方程的求解速度，所有CPU都用來計算同一個方程，算完后再繼續下一個頻率方程的求解。這種方式適用于內存緊張的情況。而混合并行則是根據計算機的資源自動在頻率并行和矩陣并行之間進行切換。
另外，Simcenter3D還支持Linux服務器，可以將Simcenter3D的求解器安裝到Linux服務器上，借助于Simcenter3D的HPC高性能并行計算模塊，可以使用高達上百個核心的服務器進行聲學求解，可以大大減小計算時間。
4 Simcenter 3D 計算結果可視化與問題查找
Simcenter3D可以快速定位設計缺陷和尋找問題根源。其中包含面板聲學貢獻量分析、模態聲學貢獻量分析、傳遞路徑分析等等。
展開 新能源汽車驅動電機電磁噪聲仿真與應用
圖10 Simcenter3DAcoustics ATV聲學傳遞向量技術
并行求解技術
Simcenter3D聲振耦合求解器支持多種并行方式，包含頻率并行（Multi Process Frequency Level）、矩陣并行（Multi ProcessMatrix Level）以及混合并行（Combined Level）。頻率的并行方式就是每一個CPU計算一個方程，這樣就可以同時計算多個頻率下的方程，線性地提高計算效率。矩陣并行是對方程的矩陣向量進行并行求解的方式，通過矩陣分塊來加快每個方程的求解速度，所有CPU都用來計算同一個方程，算完后再繼續下一個頻率方程的求解。這種方式適用于內存緊張的情況。而混合并行則是根據計算機的資源自動在頻率并行和矩陣并行之間進行切換。
另外，Simcenter3D還支持Linux服務器，可以將Simcenter3D的求解器安裝到Linux服務器上，借助于Simcenter3D的HPC高性能并行計算模塊，可以使用高達上百個核心的服務器進行聲學求解，可以大大減小計算時間。
4、Simcenter3D 計算結果可視化與問題查找
Simcenter3D可以快速定位設計缺陷和尋找問題根源。其中包含面板聲學貢獻量分析、模態聲學貢獻量分析、傳遞路徑分析等等。同時提供快速修改預測技術，允許通過在結構的關鍵位置上更改物理特性，如增加集中質量、剛度、阻尼等，調整結構模態行為，并重新運算分析結果，進而判斷修改效果。由于該方法不需要利用有限元求解器對模態重新計算，所以是一個有效的評估修改結果的快速方法。
展開 Simcenter Acoustics軟件用戶培訓-北京-2017年3月14日
耦合與非耦合聲學有限元
2. 耦合與非耦合聲學邊界元
3. 基于ATV/MATV進行多轉速設備聲振分析
4. 壁板聲學貢獻量分析
5. 高級應用
a）電機電磁噪聲分析
b）壁板隔聲分析
c）氣動噪聲分析
d）發動機聲學分析
e）FEMAO技術
f）Simcenter同步建模技術
注：
? 每次培訓人數不超過15人，如報名人數不滿6人，將不開課，我們會提前與您聯系。
? 收到您的報名回執后，我們將會以郵件的形式與您確認。
請您詳細填寫報名回執后，email或傳真至如下地址：
聯系人：姜媛媛
電話：010-85292941
傳真：010-85292998
Email：yuanyuan.jiang.ext@siemens.com;
報 名 回 執
我們參加2017年3月14日至2017年3月16日在北京舉辦的Simcenter Acoustics軟件用戶培訓。
是否是Simcenter Acoustics軟件用戶培訓。
展開 轉載，CAE在汽車車身NVH設計及優化中的應用
4.6 對車身結構的改進
基于對車室內音響特性的分析，找出對車室內音響貢獻量最大的結構位置。在此，我們使用了德國CDH公司開發的一款噪聲分析及優化軟件：CDH/VAO。
CDH/VAO是一款用于解決大型結構動學分析的交互式工程軟件。用戶可以借助此軟件快速地評估目標設計值變化引起的結構聲學響應的變化，也可以自動地預測出設計參數的范圍，以便進行結構聲學優化[4]。此軟件利用模態修正矩陣進行結構優化，而一個CAE軟件的計算效率和計算結果的精度，主要決定于解法庫[5]，相比傳統的模態方法更為有效和省時。該軟件可以提供以下的分析，如圖9所示。
a 使用模態修正方法進行快速的頻率響應分析。
b 能量分析：復雜的應變能和動能分析，等效輻射能量分析。
c 聲學分析，板件貢獻量分析。
d 瞬態分析，直接的FFT分析，對非線性單元的支持。
4.6.1 車室內鈑金件對室內音響的貢獻量分析
通過對計算結果的分析，發現室內音響靈敏度超過基準線的位置有156Hz和180Hz兩處。針對這兩個頻率點，對車室內鈑金件的貢獻量進行分析，如圖10、圖11所示。
圖11 位置2的音響感度分析結果
從以上的分析結果來看，在156Hz和180Hz附近，有兩處室內聲壓的峰值。這和之前的計算結果很一致。上圖的分析結果結合總能量分析圖和各子結構能量分析圖，可以得出結論，防火墻對車室內的聲壓貢獻量最大。下圖12所示為模型總能量分析圖。
4.6.2 車身結構的振型分析
從車室內音響貢獻量的分析結果中得知，防火墻對車室內的聲壓貢獻量最大，也就是說，由于防火墻附近的共振造成了車室內音響的最大峰值。當目標縮小到防火墻這個件上時，還需要進一步分析，以找出在特定共振頻率下防火墻的振型，才能據此對防火墻的結構進行改進。
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