振動與聲學(xué)的案例
Siemens PLM Software高頻振動聲學(xué)仿真解決方案專項(xiàng)培訓(xùn)邀請函
Siemens PLM Software高頻振動聲學(xué)仿真解決方案專項(xiàng)培訓(xùn)邀請函
2014年10月20-21日 武漢
對于振動聲學(xué)仿真，目前可以采用多種技術(shù)方案來滿足不同的需求。這其中最重要的技術(shù)就是有限元、邊界元和聲線法技術(shù)，這些都已經(jīng)集成到了LMS Virtual.Lab中。然而這些"經(jīng)典"技術(shù)還不能解決所有類型的振動聲學(xué)問題。特別地，有限元或邊界元方法不容易解決高頻、特別是大尺寸產(chǎn)品（如飛機(jī)、船舶、列車等）的高頻問題，因其巨大的模型規(guī)模會嚴(yán)重降低計(jì)算速度，因此更適合使用統(tǒng)計(jì)能量分析（SEA）技術(shù)。
為了幫助國內(nèi)廣大用戶了解最新的統(tǒng)計(jì)能量聲學(xué)仿真技術(shù)進(jìn)展，Siemens PLM Software特邀請比利時(shí)聲學(xué)仿真專家Koen De Langhe博士來華，在武漢舉行為期二天的高頻振動聲學(xué)仿真解決方案專項(xiàng)培訓(xùn)。
展開 Siemens PLM Software高頻振動聲學(xué)仿真解決方案專項(xiàng)培訓(xùn)邀 請 函
Siemens PLM Software高頻振動聲學(xué)仿真解決方案專項(xiàng)培訓(xùn)邀 請 函
2014年10月20-21日 武漢
對于振動聲學(xué)仿真，目前可以采用多種技術(shù)方案來滿足不同的需求。這其中最重要的技術(shù)就是有限元、邊界元和聲線法技術(shù)，這些都已經(jīng)集成到了LMS Virtual.Lab中。然而這些"經(jīng)典"技術(shù)還不能解決所有類型的振動聲學(xué)問題。特別地，有限元或邊界元方法不容易解決高頻、特別是大尺寸產(chǎn)品（如飛機(jī)、船舶、列車等）的高頻問題，因其巨大的模型規(guī)模會嚴(yán)重降低計(jì)算速度，因此更適合使用統(tǒng)計(jì)能量分析（SEA）技術(shù)。
為了幫助國內(nèi)廣大用戶了解最新的統(tǒng)計(jì)能量聲學(xué)仿真技術(shù)進(jìn)展，Siemens PLM Software特邀請比利時(shí)聲學(xué)仿真專家Koen De Langhe博士來華，在武漢舉行為期二天的高頻振動聲學(xué)仿真解決方案專項(xiàng)培訓(xùn)。
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展開 案例分享 | Actran 助力衛(wèi)星太陽能電池的振動聲學(xué)響應(yīng)預(yù)測
IABG混響室中的通信衛(wèi)星，空中客車防務(wù)及與航天公司2017年版權(quán)所有
MSC 軟件解決方案
空中客車防務(wù)與航天公司的工程師通過使用 MSC Nastran 和 Actran 的方法來預(yù)測太陽能電池板在離地升空時(shí)的振動聲學(xué)響應(yīng)。用 MSC Nastran 計(jì)算太陽能電池板的模態(tài)頻率和振型；同時(shí)用 Actran 對復(fù)雜的聲學(xué)耗散和傳播進(jìn)行建模以豐富結(jié)構(gòu)模型，并對作用在折疊起來的太陽能電池帆板上的聲學(xué)載荷環(huán)境進(jìn)行建模。
電池帆板之間的空氣層建模
太陽能電池帆板在折疊時(shí)，各層之間會形成薄空氣層。對這些空氣層進(jìn)行建模對于確保能夠準(zhǔn)確預(yù)測最終振動有著極其重要的意義。實(shí)際上，這些空氣層起到了減震器的作用，顯著影響了各個(gè)電池板的振動。
此外，由于這些空氣層的尺寸很小（幾毫米），因此會發(fā)生粘熱耗散，從而影響聲波的傳播。Actran 中包含了多種高級數(shù)值建模技術(shù)，可以對這些影響進(jìn)行建模并準(zhǔn)確預(yù)測最終響應(yīng)。
圖2. 太陽能電池板振動譜，對空氣夾層的影響
圖3. 太陽能電池板振動頻譜，對電池板層間空氣粘性的影響進(jìn)行建模
圖4.
展開 振動噪聲
源海振聲的技術(shù)團(tuán)隊(duì)具有系統(tǒng)級的聲學(xué)總體設(shè)計(jì)能力，可以根據(jù)客戶的需求，提出系統(tǒng)聲學(xué)設(shè)計(jì)目標(biāo)，并按照設(shè)計(jì)目標(biāo)的要求，綜合利用隔振、阻振、吸振技術(shù)以及消聲、吸聲、阻聲等方法，完成系統(tǒng)聲學(xué)設(shè)計(jì)總體方案，并幫助客戶進(jìn)行施工、振動噪聲控制元器件的設(shè)計(jì)及選型，并對最終的實(shí)施效果進(jìn)行分析與評估。
如果您需要解決已經(jīng)存在的振動聲學(xué)問題，請聯(lián)系我們！源海振聲的技術(shù)團(tuán)隊(duì)具有豐富的聲學(xué)仿真計(jì)算經(jīng)驗(yàn)，綜合利用有限元、邊界元、統(tǒng)計(jì)能量法等仿真技術(shù)手段，開展噪聲預(yù)報(bào)以及產(chǎn)品聲學(xué)設(shè)計(jì)方面的工作，幫助客戶在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段有效的實(shí)現(xiàn)聲學(xué)設(shè)計(jì)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)效益的最大化。
如果您需要定制各類振動噪聲測試分析設(shè)備，請聯(lián)系我們！源海振聲的技術(shù)團(tuán)隊(duì)具有豐富振動噪聲測試分析經(jīng)驗(yàn)，通過各種振動噪聲測試分析手段（模態(tài)測試、傳遞路徑分析、聲全息測試、故障診斷等），幫助客戶查找各類振動噪聲問題，并提出治理方案。
源海振聲多年振動噪聲測試領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)，能夠幫助非專業(yè)客戶建立自己的振動噪聲測試能力。我們能夠根據(jù)客戶的需求，幫助客戶選擇適合的數(shù)據(jù)采集儀、振動聲學(xué)傳感器、應(yīng)變儀、振動分析儀、狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷設(shè)備，并對客戶的技術(shù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行相關(guān)培訓(xùn)，實(shí)現(xiàn)客戶利益的最大化。
公司網(wǎng)址：yhzskj.com
聯(lián)系電話：027--83808030
展開 
IjData.LsPCAD.v6.20 1CD（聲學(xué)設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)）
LSPCAD 揚(yáng)聲器計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件(Pro 專業(yè)版) 1.由揚(yáng)聲器單元的數(shù)據(jù)出發(fā)而進(jìn)行的箱體模型,揚(yáng)聲器
系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 2.有...
20、ESI VA One 2007 Catia5 Importer (全頻振動聲學(xué)分析軟件Catia5接口)
ESI VA One 2007 Catia5 Importer (全頻振動聲學(xué)分析軟件Catia5接口) VA One 是ESI集團(tuán)新一代的振動聲學(xué)分析
軟件，它提供了一套完整的解決方案用于模擬振動音響系統(tǒng)在低頻、中頻和高頻等全頻仿真。是世界領(lǐng)先的振動噪
聲一體化解...
21、ESI_VA_ONE_V2007 全頻振動聲學(xué)分析軟件
ESI_VA_ONE_V2007 全頻振動聲學(xué)分析軟件 VA One 是ESI集團(tuán)新一代的振動聲學(xué)分析軟件，它提供了一套完整的解
決方案用于模擬振動音響系統(tǒng)在低頻、中頻和高頻等全頻仿真。是世界領(lǐng)先的振動噪聲一體化解決方案。
展開 2014-07-08【上海】LMS振動聲學(xué)仿真專題培訓(xùn)
LMS振動聲學(xué)仿真專題培訓(xùn)
Date
08 Jul 2014 - 10 Jul 2014
Event Type
Seminar
LMS Office
LMS China
Country
China
Place
上海
Participation fee
非LMS正式用戶3,000元/人；LMS正式用戶2,400元/人
傳統(tǒng)方式上，噪聲控制工程師往往用試驗(yàn)方法識別噪聲問題，并且用重復(fù)試驗(yàn)的方法解決問題。然而，現(xiàn)在許多行業(yè)如汽車、航空航天、重型設(shè)備、工業(yè)裝備、空調(diào)制冷、供暖、家電等，更側(cè)重于在早期設(shè)計(jì)階段就引入仿真模型進(jìn)行模擬。因此，在物理樣機(jī)制造之前就能夠進(jìn)行設(shè)計(jì)評估以及改進(jìn)，從而極大降低了產(chǎn)品交貨時(shí)間和研發(fā)成本。隨著聲學(xué)仿真技術(shù)在產(chǎn)品開發(fā)中應(yīng)用的日益深入，國內(nèi)的技術(shù)人員對相關(guān)技術(shù)的需求也不斷增加。
2013年，LMS在北京舉辦的振動聲學(xué)仿真專題培訓(xùn)從基礎(chǔ)概念到工程應(yīng)用循序漸進(jìn)，受到了廣大用戶的熱烈歡迎。應(yīng)用戶要求，2014年LMS再次邀請美國Kentucky大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院David Herrin教授來華進(jìn)行為期三天的專題培訓(xùn)。此次課程將對重要聲學(xué)概念、現(xiàn)象原理、系統(tǒng)方法以及振動噪聲控制手段等相關(guān)工程應(yīng)用進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn)，對廣大噪聲控制和聲學(xué)仿真研究人員，夯實(shí)聲學(xué)相關(guān)理論和應(yīng)用會有很大幫助，尤其值得需在在振動噪聲領(lǐng)域理論上深入的廣大技術(shù)人員參與。
展開 MSC獨(dú)家連載《線性聲學(xué)基本現(xiàn)象》正式上線~！！！
之后是聲學(xué)在流場（對流）中的傳播。這一部分的內(nèi)容還包括對結(jié)構(gòu)動力學(xué)概念的簡單回顧，聲學(xué)與結(jié)構(gòu)振動的耦
合問題，聲學(xué)在大氣中的傳播，聲學(xué)透過結(jié)構(gòu)的傳播。
本書及本系列連載的另一主要目的是向工程師提供一種工具，使其經(jīng)過一定練習(xí)后可以具備對工程問題進(jìn)行 “聲學(xué)設(shè)計(jì)”的能力。因此，第三大部分內(nèi)容是對有限元聲學(xué)仿真方法這種工具的介紹。
讀
者在閱讀和學(xué)習(xí)本材料的過程中，也許會感覺到其中的數(shù)學(xué)概念較多。究其原因，一方面，這是由于幾位作者的學(xué)術(shù)歷程和他們多年開發(fā)數(shù)值仿真方法的工作經(jīng)驗(yàn)和
習(xí)慣使然。另一反面，本書作者們均認(rèn)為工程師有需要對其研究的現(xiàn)象進(jìn)行理解和量化，這過程中自然會涉及到使用或簡單或復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型。本系列連載中會出現(xiàn)
眾多的方程和公式，它們的目的主要是希望將聲學(xué)的物理現(xiàn)象進(jìn)行揭示和量化，而不是嘗試去掩蓋這些現(xiàn)象和概念。最后，雖然有些公式的推導(dǎo)可能略顯冗長，但所
涉及到的數(shù)學(xué)方法對于學(xué)習(xí)過高等數(shù)學(xué)的工程師群體或理工科的在校生來說應(yīng)該并不困難。
目標(biāo)人群：
對聲學(xué)學(xué)科感興趣的工程人員或高校學(xué)生老師；
具備振動理論知識，并希望了解聲學(xué)基本理論的工程人員；
關(guān)注產(chǎn)品噪聲問題的產(chǎn)品設(shè)計(jì)經(jīng)理；
關(guān)注聲學(xué)仿真，以及在使用聲學(xué)仿真軟件工具過程中希望加強(qiáng)對聲學(xué)基礎(chǔ)理論掌握的在職人員。
學(xué)術(shù)基礎(chǔ)：
具備高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識，具備基本機(jī)械及力學(xué)理論基礎(chǔ)。如具備振動理論基礎(chǔ)知識，則會對理解聲學(xué)理論概念起到幫助作用
行業(yè)：
汽車，航空航天，船舶，機(jī)械制造業(yè)，電子或消費(fèi)品行業(yè)，高校及科研院所
作者：
Jean-Louis Migeot，比利時(shí)布魯塞爾大學(xué)教授博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)?em>聲學(xué)及其數(shù)值仿真方法，開設(shè)聲學(xué)理論及工業(yè)聲學(xué)課程。Migeot教授是Free Field Technologies（FFT）公司的CEO及聯(lián)合創(chuàng)始人。
展開 飛機(jī)發(fā)動機(jī)引起的機(jī)艙噪聲的高分辨率振動聲學(xué)測量與分析
飛機(jī)發(fā)動機(jī)，特別是當(dāng)直接安裝在機(jī)身上時(shí)，會向機(jī)身注入大量的音調(diào)振動，從而降低機(jī)艙噪音的可聽性和舒適性。減少這種噪音需要開發(fā)專門的降噪系統(tǒng)。這是一項(xiàng)耗時(shí)且昂貴的工作。為了加速和簡化這一過程，需要對飛機(jī)結(jié)構(gòu)和發(fā)動機(jī)注入的力進(jìn)行足夠詳細(xì)的數(shù)值模擬。德宇航（DLR） ISTAR飛機(jī)（達(dá)索獵鷹2000 LX），正用于廣泛的振動測量活動。這項(xiàng)活動的目標(biāo)有兩個(gè)：獲取飛機(jī)振動- 聲學(xué)行為的空間密集信息，以便稍后在中頻范圍內(nèi)更新有限元模型進(jìn)行計(jì)算，并分析運(yùn)行發(fā)動機(jī)注入機(jī)身結(jié)構(gòu)的振動。測量結(jié)果包括ISTAR飛機(jī)在約1300個(gè)位置對激振器激勵(lì)和發(fā)動機(jī)振動作出的響應(yīng)，這些位置由傳感器的劃行網(wǎng)格獲取。結(jié)果以使用結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析計(jì)算的工作變形分析（ODS）和能量傳遞路徑的形式呈現(xiàn)。
要了解在可聽頻率范圍內(nèi)由不同的（有時(shí)是音調(diào)的）振動源引入機(jī)身的振動傳遞路徑是一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)。飛機(jī)的機(jī)身采用網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)建造，縱向縱梁和周向框架將蒙皮層保持在適當(dāng)?shù)奈恢谩＿@為振動能量傳播的可能路徑創(chuàng)建了一個(gè)網(wǎng)格。
為了更好地了解這個(gè)問題并測試可能的解決方案，德國航空航天中心（DLR）與達(dá)索航空合作，于2022年3月對一架研究飛機(jī)進(jìn)行了大規(guī)模的振動聲學(xué)測量活動。該飛機(jī)是由DLR擁有的達(dá)索獵鷹2000LX，稱為ISTAR，是In-Flight Systems & Technology Airborne Research的首字母縮寫。ISTAR配備兩個(gè)后置發(fā)動機(jī)。識別源自這些發(fā)動機(jī)的振動傳遞到客艙是本項(xiàng)目的目標(biāo)之一。為了在使用實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度（STI）估計(jì)進(jìn)行振動傳遞路徑分析時(shí)獲得良好的結(jié)果，高密度的傳感器網(wǎng)格是必要的。
展開 線性聲學(xué)基本現(xiàn)象1
各位讀者將會看到的系列聲學(xué)知識連載，是對于2015年出版的聲學(xué)理論書籍法語版《Phénomènes fondamentaux de l’acoustique linéaire》（《線性聲學(xué)基本現(xiàn)象》）的中文翻譯。
這本書由比利時(shí)公司Free Field Technologies （FFT，于2011年成為MSC全資子公司）兩位創(chuàng)始人Jean-Louis Migeot教授和Jean-Pierre Coyette教授，以及現(xiàn)任FFT科研總監(jiān)的Gregory Lielens博士共同撰寫。主要目的是向讀者介紹聲學(xué)以及振動聲學(xué)（亦稱結(jié)構(gòu)聲學(xué)）的基本概念和原理。
連載系列的第一大部分內(nèi)容首先討論線性聲學(xué)的基本方程，其出發(fā)點(diǎn)是連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的基本方程，并通過一系列假設(shè)引入聲學(xué)壓力的波動方程。其后介紹傅里葉（Fourier）變換，并以此引入聲學(xué)中的亥姆霍茲（Helmholtz）方程及其若干典型解，如平面聲波，球面聲波（單極子），偶極子，四極子等。這一部分隨后的內(nèi)容為對聲級系列概念的介紹。
第二大部分內(nèi)容主要介紹線性聲學(xué)的主要物理特性，從聲學(xué)的反射現(xiàn)象（reflection）開始，到聲音吸收（absorption）現(xiàn)象和共振（resonance）現(xiàn)象。之后的內(nèi)容為管道中的聲傳播，以及在諸如進(jìn)氣排氣等管道系統(tǒng)中的應(yīng)用。接下來的內(nèi)容還包括：聲學(xué)輻射（radiation），聲學(xué)散射或衍射（scattering，diffraction）以及折射（refraction）等概念。還將介紹聲學(xué)在媒質(zhì)傳播中的能量耗散，如在吸音介質(zhì)中的耗散問題。之后是聲學(xué)在流場（對流）中的傳播。這一部分的內(nèi)容還包括對結(jié)構(gòu)動力學(xué)概念的簡單回顧，聲學(xué)與結(jié)構(gòu)振動的耦合問題，聲學(xué)在大氣中的傳播，聲學(xué)透過結(jié)構(gòu)的傳播。
展開 行業(yè)應(yīng)用方案 | 噪聲、振動與聲振粗糙度 （NVH）
Ansys解決方案允許設(shè)計(jì)者在統(tǒng)一的平臺Workbench中進(jìn)行系統(tǒng)級的建模，調(diào)用Maxwell、Mechanical、optiSLang進(jìn)行電磁-振動-聲學(xué)耦合分析和優(yōu)化，也可將聲學(xué)分析結(jié)果導(dǎo)入VXPERIENCE Sound中進(jìn)行噪聲評判和音質(zhì)設(shè)計(jì)。
一
電機(jī)振動噪聲
對電機(jī)產(chǎn)生的噪聲進(jìn)行Maxwell電磁分析、Mechanical振動分析、Acoustics聲學(xué)分析，將聲學(xué)分析結(jié)果導(dǎo)入VXPERIENCE Sound中進(jìn)行噪聲評判，在Workbench下調(diào)用optiSLang或DX進(jìn)行多物理場參數(shù)優(yōu)化為電機(jī)噪聲設(shè)計(jì)提供最佳方案。
二
電機(jī)+齒輪箱振動噪聲
在電機(jī)振動噪聲分析的基礎(chǔ)上加入齒輪傳動噪聲的分析，更加符合汽車制造廠家的測試工況。將Maxwell電磁分析結(jié)果導(dǎo)入Ansys Motion中進(jìn)行多體動力學(xué)分析，其結(jié)果作為聲學(xué)激勵(lì)導(dǎo)入Mechanical中進(jìn)行聲學(xué)仿真。該方案采用的Ansys Motion動力學(xué)分析可考慮電機(jī)的電磁力和柔性體應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)及動態(tài)數(shù)據(jù)，得到精度更高的結(jié)果。
展開 Ansys完善的NVH解決方案介紹，涉及聲學(xué)求解器、振動沖擊分析等【6月12直播】
Ansys Mechanical NVH 是 Ansys 公司開發(fā)的一款用于噪聲、振動與聲振粗糙度（Noise、Vibration、Harshness）分析的軟件工具。
本次研討會從電磁激勵(lì)分析、振動沖擊分析、聲學(xué)分析、聲品質(zhì)優(yōu)化四個(gè)方面出發(fā)，介紹其完善的聲學(xué)求解器能力以及Mechanical NVH工具集等關(guān)鍵技術(shù)。
6月12日，Ansys 2025R1系列研討會『Ansys Mechanical NVH分析綜合解決方案』如期進(jìn)行，下滑預(yù)約??
時(shí)間：6月12日（星期四），16：00-17：00
內(nèi)容簡介：本次網(wǎng)絡(luò)研討會主要介紹Ansys 完善的NVH解決方案：電磁激勵(lì)分析-振動沖擊分析-聲學(xué)分析-聲品質(zhì)優(yōu)化；完善的聲學(xué)求解器能力。聚焦于與傳統(tǒng)的幾何建模和抽取聲學(xué)域相比10倍速的NVH Mesh Workflows，仿真與試驗(yàn)對標(biāo)的Mechanical NVH工具集等關(guān)鍵技術(shù)。
講師：
鄭偉巍 | Ansys高級應(yīng)用工程師
畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)熱力渦輪機(jī)專業(yè)，20年不同領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)有限元仿真應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。目前負(fù)責(zé)Ansys結(jié)構(gòu)產(chǎn)品技術(shù)支持工作，主要負(fù)責(zé)產(chǎn)品：Mechanical，nCode，Motion。
形式：線上
費(fèi)用：免費(fèi)
掃碼立即報(bào)名
- -THE END- -
技術(shù)鄰簡介：
技術(shù)鄰專注于工科技術(shù)社區(qū)，從最早的CAE技術(shù)社區(qū)（中國CAE聯(lián)盟）發(fā)展而來，在CAE領(lǐng)域有20年的教學(xué)和咨詢服務(wù)經(jīng)驗(yàn)。
展開 
行業(yè)應(yīng)用方案 | 噪聲、振動與聲振粗糙度 （NVH）
一、電機(jī)振動噪聲
對電機(jī)產(chǎn)生的噪聲進(jìn)行Maxwell電磁分析、Mechanical振動分析、Acoustics聲學(xué)分析，將聲學(xué)分析結(jié)果導(dǎo)入VXPERIENCE Sound中進(jìn)行噪聲評判，在Workbench下調(diào)用optiSLang或DX進(jìn)行多物理場參數(shù)優(yōu)化為電機(jī)噪聲設(shè)計(jì)提供最佳方案。
二、電機(jī)+齒輪箱振動噪聲
在電機(jī)振動噪聲分析的基礎(chǔ)上加入齒輪傳動噪聲的分析，更加符合汽車制造廠家的測試工況。將Maxwell電磁分析結(jié)果導(dǎo)入Ansys Motion中進(jìn)行多體動力學(xué)分析，其結(jié)果作為聲學(xué)激勵(lì)導(dǎo)入Mechanical中進(jìn)行聲學(xué)仿真。該方案采用的Ansys Motion動力學(xué)分析可考慮電機(jī)的電磁力和柔性體應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)及動態(tài)數(shù)據(jù)，得到精度更高的結(jié)果。
統(tǒng)一平臺的多物理場NVH仿真解決方案
Ansys解決方案具有高度的多物理場耦合、高度的結(jié)構(gòu)部件耦合、復(fù)雜的運(yùn)行工況、以及統(tǒng)一的多物理場參數(shù)優(yōu)化能力，可以完美解決NVH分析技術(shù)的一系列技術(shù)難點(diǎn)。
典型應(yīng)用案例
電磁力-振動-聲學(xué)耦合分析
電機(jī)由于電磁力作用引起的電機(jī)噪聲可以通過2D Maxwell電磁場分析得到的在定子齒部的電磁力，映射處理到3D的電機(jī)結(jié)構(gòu)網(wǎng)格模型上，通過FFT變換后 ，進(jìn)行電機(jī)掃頻分析，得到頻率響應(yīng)曲線，進(jìn)而進(jìn)行聲學(xué)分析。
展開 水聲波導(dǎo)中圓柱殼的強(qiáng)迫振動聲響應(yīng)
原文摘要：
提出了一種分析無限長薄圓柱殼在水下波導(dǎo)中的線分布諧波激勵(lì)作用下的振動聲學(xué)的解析方法。薄殼的運(yùn)動方程建模使用Flugge殼理論，流體結(jié)構(gòu)耦合實(shí)現(xiàn)圖像源方法占的無限反射聲波波導(dǎo)邊界和格拉夫的附加定理用于調(diào)和圖像源的坐標(biāo)系的解析表達(dá)式。通過有限元模型的數(shù)值結(jié)果驗(yàn)證了解析模型的振動聲響應(yīng)，顯示了良好的一致性。該分析方法為參數(shù)研究自由表面和/或剛性地板的接近對殼體振動聲行為的相對影響提供了一個(gè)計(jì)算效率高的計(jì)算工具。
原文總結(jié)：
本文介紹了一種評估薄圓柱殼在線分布諧波激勵(lì)下的淺水振動聲學(xué)的高效分析模型。所采用的波導(dǎo)由上部自由表面和下部海床組成。該分析方法采用了Flügge殼方程、鏡像源方法，并應(yīng)用了Graf的加法定理來協(xié)調(diào)不同坐標(biāo)系的鏡像源。文中提出并驗(yàn)證了振動、聲壓和輻射聲功率的指標(biāo)，與相應(yīng)的有限元模擬結(jié)果非常吻合。該分析模型減少了振動聲學(xué)問題的計(jì)算復(fù)雜性。通常為了解決遠(yuǎn)點(diǎn)問題，COMSOL模型的計(jì)算域需要擴(kuò)展，增加了解決系統(tǒng)所需的計(jì)算量。然而，分析方法沒有遇到同樣的限制。在評估流體域中單個(gè)觀測點(diǎn)的聲壓時(shí)，它的計(jì)算速度比有限元模擬快幾個(gè)數(shù)量級，需要較少的內(nèi)存和數(shù)據(jù)存儲，相對于有限元模擬。
隨后的研究使用了現(xiàn)有方法來研究駐波準(zhǔn)則，通過將結(jié)果與所謂的“鏡像效應(yīng)”模型進(jìn)行比較，探討了包含鏡像源貢獻(xiàn)在流體-結(jié)構(gòu)耦合中的重要性，比較了與脈動單極子的結(jié)果，并對不同波導(dǎo)配置的極限情況進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn)，相較于通常忽略了流體-結(jié)構(gòu)耦合項(xiàng)中的鏡像源貢獻(xiàn)的“鏡像”效應(yīng)方法，現(xiàn)有方法是一種更準(zhǔn)確的方法。對于預(yù)測結(jié)構(gòu)響應(yīng)來說兩者的比較結(jié)果相似，但在低頻和駐波頻率下，聲學(xué)響應(yīng)存在差異。這強(qiáng)調(diào)了“鏡像”效應(yīng)不適用于預(yù)測聲學(xué)輸出。
展開 純電動汽車車底風(fēng)噪聲傳遞的數(shù)值分析
圖4 CFD網(wǎng)格解析度
振動聲學(xué)分析方法
使用商業(yè)軟件wave6，通過有限元（FE）或邊界元（BE）方法計(jì)算車身振動和車廂內(nèi)外聲場
，這些振動由振動引起。
圖6顯示了用于振動聲學(xué)分析的模型的網(wǎng)絡(luò)圖和每個(gè)子系統(tǒng)的模型。
結(jié)構(gòu)有限
元模型包括車體、電池、懸掛和底板。
通過CFD獲得的表面壓力漲落作為輸入負(fù)載時(shí)，從結(jié)構(gòu)有限元模型中提取這些區(qū)域的元素和振動模態(tài)，并將其作為底盤結(jié)構(gòu)有限元模型的子系統(tǒng)進(jìn)行整合。
圖5 用于振動聲學(xué)分析輸入的測量面
使用只表示外部形狀而沒有內(nèi)部結(jié)構(gòu)（如座椅和飾板）的幾何模型，通過邊界元方法模擬車廂內(nèi)部的聲場。使用無限邊界邊界元模型，模擬噪聲通過擴(kuò)散到車輛周圍的衰減效應(yīng)，該邊界元模型圍繞底盤空間有限元模型。
圖6 網(wǎng)絡(luò)圖及各子系統(tǒng):a)振動聲學(xué)模型各子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖，b)客艙空間BE模型，c)車底結(jié)構(gòu)有限元模型，d)車底空間有限元模型
準(zhǔn)確性驗(yàn)證
數(shù)值方法準(zhǔn)確性驗(yàn)證
在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)中，測量了底板表面的壓力波動，并與CFD結(jié)果進(jìn)行了比較。結(jié)果顯示，在低于500Hz的頻率范圍內(nèi)，實(shí)驗(yàn)和CFD的平均頻譜大致匹配。盡管在某些頻率范圍內(nèi)，實(shí)驗(yàn)和CFD的平均頻譜有些差別，但在短時(shí)間實(shí)驗(yàn)頻譜的水平范圍內(nèi)，它們是相符的。CFD結(jié)果準(zhǔn)確模擬了實(shí)際車輛的表面壓力波動，并用于進(jìn)行振動聲學(xué)分析。
圖7 外表面(上)和底板(下)聲壓級的實(shí)驗(yàn)與CFD比較
振動聲學(xué)分析準(zhǔn)確性驗(yàn)證
為了驗(yàn)證振動聲學(xué)分析模型，比較了在駕駛員頭部位置放置點(diǎn)源噪聲時(shí)的分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。分析結(jié)果顯示，在實(shí)驗(yàn)中測得加速度響應(yīng)的部分區(qū)域，相比于外表面，地板板塊的響應(yīng)普遍較高；地板板塊中靠近前后座位腳部位置的響應(yīng)也相對較高。
展開 行業(yè)應(yīng)用方案 | 噪聲、振動與聲振粗糙度 （NVH）
Ansys解決方案允許設(shè)計(jì)者在統(tǒng)一的平臺Workbench中進(jìn)行系統(tǒng)級的建模，調(diào)用Maxwell、Mechanical、optiSLang進(jìn)行電磁-振動-聲學(xué)耦合分析和優(yōu)化，也可將聲學(xué)分析結(jié)果導(dǎo)入VXPERIENCE Sound中進(jìn)行噪聲評判和音質(zhì)設(shè)計(jì)。
一
電機(jī)振動噪聲
對電機(jī)產(chǎn)生的噪聲進(jìn)行Maxwell電磁分析、Mechanical振動分析、Acoustics聲學(xué)分析，將聲學(xué)分析結(jié)果導(dǎo)入VXPERIENCE Sound中進(jìn)行噪聲評判，在Workbench下調(diào)用optiSLang或DX進(jìn)行多物理場參數(shù)優(yōu)化為電機(jī)噪聲設(shè)計(jì)提供最佳方案。
二
電機(jī)+齒輪箱振動噪聲
在電機(jī)振動噪聲分析的基礎(chǔ)上加入齒輪傳動噪聲的分析，更加符合汽車制造廠家的測試工況。將Maxwell電磁分析結(jié)果導(dǎo)入Ansys Motion中進(jìn)行多體動力學(xué)分析，其結(jié)果作為聲學(xué)激勵(lì)導(dǎo)入Mechanical中進(jìn)行聲學(xué)仿真。該方案采用的Ansys Motion動力學(xué)分析可考慮電機(jī)的電磁力和柔性體應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)及動態(tài)數(shù)據(jù)，得到精度更高的結(jié)果。
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