聲學模擬的案例
ANSYS軟件在模擬分析聲學換能器中的應用
aANSYS是通常用于分析和設計聲學換能器的有限元軟件之一,通過實例給出分析聲學換能器的處理過程,包括建模、施加載荷、設置求解選項、使用后處理器、以及獲得換能器振動輻射參數的一般過程,并涉及寬帶換能器、矢量換能器的發射與接收問題,對ANSYS有限元軟件模擬換能器的一些經常遇到的問題細節的處理方法做了較全面的概括。還簡要討論了流體中結構模態分析的一般處理方法,對結果數據進行數學運算操作并獲得換能器的特性參數等等。
ANSYS軟件在模擬分析聲學換能器中的應用.pdf
IjData.LsPCAD.v6.20 1CD（聲學設計軟件系統）
1、Siemens.LMS.Virtual.Lab.Rev13.5.Win64 3DVD聲學模擬電機噪聲仿真
Siemens.LMS.Virtual.Lab.Rev13.5.Win64 3DVD聲學模擬電機噪聲仿真 LMS Virtual.Lab提供一套集成軟件平臺用
以模擬機械系統的品質屬性，如結構完整性、振動噪聲、耐久性、系統動力學特性、駕駛的平順性及操縱的穩定性
等。LMS Virtual.La...
2、Brüel & Kj?r Pulse 20.0 Win32_64-ISO 2DVD+1CD(聲學)材料測試系統振動分析
Brüel & Kj?r Pulse 20.0 Win32_64-ISO 2DVD+1CD(聲學)材料測試系統震動分析 是一種多用途分析平臺，通過與
相關的軟件和硬件配合使用，可以進行多種振動和聲學信號測試分析，如：模態試驗分析、振動測試與控制、機械
故障診斷、...
3、FFT Actran v15.1.Win32_64.&.Linux 3CD 聲學仿真分析軟件
FFT Actran v15.1.Win32_64.&.Linux 3CD 聲學仿真分析軟件 Actran新功能如下： ?
展開 ANSA在汽車NVH仿真方面分析 附ANSA中文下載
模態模型和顯示模型
可以自動定義一個模態模型和相應的顯示模型
焊接模型
通過連接管理器，Ansa提供多種連接定義類型
——針對焊點的多種焊接類型，膠粘連接、螺栓連接或者焊縫等
——定義合適的單元
——描述和改進不合適的連接信息
動力聲學模擬中采用的聲腔網格
ANSA提供了針對聲學模擬的網格劃分算法。它針對聲腔網格劃分提供了一個快速創建體網格的方法。
——對聲腔模型進行自動檢測和網格劃分，包含不封閉的體模型
——創建聲腔網格之前先指定敏感的點
——根據指定的相關關鍵詞和參數進行自動創建解答
使用層壓材料的阻尼板模型
使用復合材料來降低阻尼是一個趨勢，為了提高結構的聲學性能，使用一些阻尼片來吸收振動。這些阻尼片可以在ansa中創建。
——精確估算層壓材料真實的混合物性質
——快速修改每一個阻尼層的屬性
——詳細記錄復合材料的結構和計算ABD剛度矩陣
質量調整
ANSA中質量調整信息取決于一些選項并可以基于以下幾項來實現
—— 有關增加的數量信息和目標質量分布——一些質量分布樣式
下載地址：ANSA中文
展開 基于comsol的壓力聲學-熱黏性聲學模塊模擬一種具有多階吸聲的低頻寬帶薄超表面
近年來，聲學超材料發展迅速，具有前所未有的優異低頻性能。已經設計了一系列亞波長厚度的超材料，以實現對低頻聲音的100%吸收。例如，由彈性膜和剛性盤組成的膜型超材料可以吸收某些頻率下幾乎所有的入射聲能，其厚度甚至比峰值吸收波長小兩個數量級。然而，由于薄膜柔軟，它很容易受到機械損傷。卷曲空間超材料是另一種重要的聲學超材料，它可以通過增加聲路來實現極端的吸聲性能。然而，由于諧振特性，大多數超材料只能在窄頻帶內獲得良好的吸收性能，這限制了實際應用。
研究內容：
我們提出了一種具有多級吸聲的薄多單元超表面的理論和實驗實現，該超表面在450 Hz–1360 Hz的寬帶范圍內表現出連續的近乎完美的吸收光譜。超表面單元是穿孔復合亥姆霍茲諧振器（PCHR），其通過將一個或多個帶有小孔的分離板插入亥姆霍茨諧振器（HR）的內部來構造。可以實現多階吸聲機制，使得在原始吸收峰值和結構尺寸不變的情況下，通過PCHR單元在更高的頻率下獲得多個接近完美的峰值。
圖1.PCHR裝置的三維視圖及xy平面截面圖
圖2.二階PCHR單元（藍色）和原始HR（紅色）的吸聲系數
數值模擬：
為了驗證這一理論模型，使用商業軟件COMSOL Multiphysics開發了一個數值模擬模型。由于粘性摩擦和熱傳導對聲能量耗散有很大影響，本模型采用壓力聲學-熱黏性聲學相互作用模塊。
（1）建立幾何模型
圖3.幾何模型的構建
（2）設置物理場
圖4.物理場的設置
（3）吸聲系數計算
圖5顯示了PCHR仿真復現的吸聲系數，數值模型計算的吸聲系數與原文中結果相比顯示出了良好的一致性。
展開 
ANSYS電機NVH最佳解決方案
步驟如下:首先，通過電磁模擬來確定與機器性能相關的徑向、切向和軸向力。第二，綜合各力的結構模擬與設計。第三，輻射振動噪聲的聲學表征。第四，體驗聲的結果是音頻格式。
第一步是計算磁力。這些可以是固定在每個獨立定子齒上的規律性的力，或者由于高頻驅動開關，或者是由于不平衡的磁力。所有這些都可以通過FEA模擬計算出磁性能和效率。通常這是在電機的時域計算，并轉換成頻域表示。輸出是力:徑向的，切向的，軸向的。這些力作為輸入應用到下一步。
第二步是設計和分析系統的結構響應。這些分析可以包括模態、自由振動模擬，以確定諧振頻率、耦合和模態形狀。包括結構受力函數的計算，如齒輪噪聲。然后所有這些力和磁力，都可以作為輸入，輸入到受迫的諧波振動分析中，來計算振動的絕對大小。這些結構振動可用于ERP計算、聲學、疲勞和優化分析。
第三步是強迫結構分析產生結構的表面振動。這些表面振動是引起氣壓變化和聲音在空氣中傳播的原因。ERP是等效輻射功率，它只是基于表面速度對輻射噪聲進行結構近似，對于單個近似量不需要進行聲學模擬。完整的聲學模擬給出了每一個精確的結果，代表了壓力和聲壓級以及遠場結果，顯示了方向性和單個麥克風的響應。
第四步：瀑布圖可以在Optis LEA中用于“聽”電機噪音與速度之間的關系。然后，Optis LEA可以用來識別哪些噪聲源和頻率對聲音質量有影響，這將告知工程師要改變什么以改善聲音的可聽體驗。
在磁設計和結構設計中使用參數(多物理優化)比優化單一物理具有明顯的優勢。
來源：中潤漢泰
展開 空客飛機交付量超過波音，用HPC創新飛行的未來
工程師分析溫度、速度和壓力數據與聲學模擬，用于聲學模擬的另一輸入數據是風扇水平的噪聲，其由發動機制造商以模態分解的形式給出，通過發動機靜態測試結果獲得。
用CFD計算的風扇流量
這一舉措大大減少了空客飛機產生的噪音，同時幫助空中客車公司降低產品開發成本。
至少減輕飛機500kg
對航空工業來說，飛機的總重量是一項非常重要的設計指標。重量越重，在飛行過程中所使用的燃油就越多，這會導致航線運營成本的增加。當設計世界上最大的飛機 A380 時 （現今已停產），空客的設計團隊希望設計盡可能的輕，同時保持原有的性能標準。
空客飛機A380
值得注意的是，飛機模擬過程需要體現完整的飛機和發動機，甚至進行實時的CFD飛行模擬。
展開 【資料】FLUENT大渦模擬及聲學分析官方實例
fluent噪聲培訓資料(上11).pdf
Exa新的空氣聲學模擬技術——流致噪聲檢測
由Exa公司開發的一項革命性的新技術，可以在模擬中清楚地識別出空氣聲學噪聲源。
這個正在申請專利的功能叫做FIND（流致噪聲檢測）是在Exa power聲學軟件中實現的。Exa的聲學應用高級主管Franck Perot說:“以前的方法從如何從流動結果中提取實際信息，以減少噪音，這需要大量的培訓。Exa的工程師已經實現了先進的算法，可以量化流中的每一個單獨的渦流。”
FIND功能還可以分析設計的流體流動，并突出顯示每個區域的不同噪音水平。這使得工程師能夠識別出輻射噪聲的主要來源。在設計修改之前和之后也可以聽到產生的噪音，這樣可以聽到改進之后的效果。Perot說：“為了驗證這個技術，我們測試了大量的測試用例和生產案例，這些測試用例的噪音水平是通過測量得到的，并運行了PowerFlow以獲得參考模擬結果。
在這一點上，我們知道FIND所預測的噪聲源是正確的。我們下一步要做的是查看不同的修改，以檢查工具是否確實能夠指導設計。當我們檢查FIND的輸出功率時，我們在分貝差異方面得到了正確的趨勢，這讓我們有信心去描述不同的設計。”FIND對于預測諸如溫室或底盤風噪聲、HVAC和風機噪聲或來自排氣系統的噪聲的噪聲源特別有用。在與Exa的密切合作下，寶馬集團已經使用新工具對完整的HVAC系統進行了空氣聲學評估。寶馬此前曾發現，通過諸如管道或鼓風機等獨立部件的流動分析，對整個系統的聲學性能給出了不完全的信息。更糟糕的是，人們發現，僅僅根據它產生的聲音來決定改進哪個子系統是錯誤的。
通過使用PowerFlow的瞬態模擬作為分析完整的HVAC系統的基礎，寶馬工程師不僅能夠看到聲音是如何產生的，也能看到聲音是如何通過系統傳播到乘客的耳朵的。FIND模型通過對生成的聲功率進行定位、量化和排序，從而為系統內的降噪改進提供了更復雜、更準確的視角。
展開 案例分享 | 雅馬哈直升機螺旋槳的聲音設計
基于MSC CoSim，雅馬哈發動機通過流-固-聲學仿真對工業用無人直升機的性能進行綜合評估，如圖2所示：
圖 2
分析過程
雅馬哈發動機公司使用以下程序做性能驗證（圖 2）：
1. 使用聯合仿真高精度分析氣流以生成氣動聲源。
? 工程師使用流體分析軟件scFLOW 分析了由主旋翼旋轉引起的氣流。
? 結構分析軟件 MSC Nastran分析由旋轉引起的葉片彈性變形
? 通過MSC CoSim，scFLOW 和MSC Nastran 交換葉片變形和氣流變化的信息。
2. 氣動聲源數據實時傳輸到Actran，并對主旋翼進行聲學仿真。
? 使用聲學仿真軟件Actran，從流固聯合仿真獲得的數據中提取氣動聲源。
? 在Actran 中使用有限元方法分析聲波的傳播。
Actran 實時接收流固聯合仿真中計算出的數據，并同時執行聲學仿真。通過將 scFLOW 和 MSC Nastran 的流固聯合仿真與 Actran 仿真相結合，雅馬哈能夠分別避免在流體、結構和聲學領域重復設計周期。相反，通過使用流固耦合仿真，雅馬哈電機能夠在單個分析過程中全面分析主轉子的性能和噪聲，從而大大縮短了設計和開發的交付周期。
分析結果
性能驗證期間獲得的結果：
1. scFLOW 和 MSC Nastran 的聯合仿真
2. 使用 Actran 進行聲學模擬顯示以下內容：
聯合仿真表明，除了壓力分布和渦流產生外，葉片隨著主旋翼旋轉引起的氣流輕微上升和下降（圖3）。
展開 案例分享 | 雅馬哈直升機螺旋槳的聲音設計
基于MSC CoSim，雅馬哈發動機通過流-固-聲學仿真對工業用無人直升機的性能進行綜合評估，如圖2所示：
圖 2
分析過程
雅馬哈發動機公司使用以下程序做性能驗證（圖 2）：
1. 使用聯合仿真高精度分析氣流以生成氣動聲源。
? 工程師使用流體分析軟件scFLOW 分析了由主旋翼旋轉引起的氣流。
? 結構分析軟件 MSC Nastran分析由旋轉引起的葉片彈性變形
? 通過MSC CoSim，scFLOW 和MSC Nastran 交換葉片變形和氣流變化的信息。
2. 氣動聲源數據實時傳輸到Actran，并對主旋翼進行聲學仿真。
? 使用聲學仿真軟件Actran，從流固聯合仿真獲得的數據中提取氣動聲源。
? 在Actran 中使用有限元方法分析聲波的傳播。
Actran 實時接收流固聯合仿真中計算出的數據，并同時執行聲學仿真。通過將 scFLOW 和 MSC Nastran 的流固聯合仿真與 Actran 仿真相結合，雅馬哈能夠分別避免在流體、結構和聲學領域重復設計周期。相反，通過使用流固耦合仿真，雅馬哈電機能夠在單個分析過程中全面分析主轉子的性能和噪聲，從而大大縮短了設計和開發的交付周期。
分析結果
性能驗證期間獲得的結果：
1. scFLOW 和 MSC Nastran 的聯合仿真
2. 使用 Actran 進行聲學模擬顯示以下內容：
聯合仿真表明，除了壓力分布和渦流產生外，葉片隨著主旋翼旋轉引起的氣流輕微上升和下降（圖3）。
展開 海基汽車行業多學科噪聲分析與控制專家論壇資料共享
本次論壇的主講嘉賓比利時皇家科學院主席、歐盟委員會中長期研發框架項目評審專家、比利時布魯塞爾大學教授Jean Louis Migeot和FFT公司Actran高級工程師周澤就噪聲分析與控制方面做了以下介紹：（1）聲學模擬及其在汽車噪聲開發中應用；（2）動力總成開發工程案例；（3）進排氣系統開發工程案例；（4）油箱噪聲、輪胎噪聲開發工程案例；（5）空調噪聲開發工程案例；（6）車外風噪聲開發工程案例；（7）車身內飾開發工程案例等內容。
海基科技特將此次論壇的資料來和大家分享，這些資料都非常難得，希望對各位有幫助！
01_AutoNVH_Simulation_Actran.pdf
海基科技成功提出專業的泵閥及旋轉機械噪聲模擬方案
經過海基科技仿真工程部技術工程師的聯合攻關，提出了基于專業泵閥CFD模擬軟件PumpLinx和專業聲學模擬軟件ACTRAN的聯合噪聲模擬方案，該方案得益于PumpLinx的在泵閥CFD模擬方面的專業優勢，能夠有效地模擬各種泵閥及旋轉機械的噪聲。
聯合解決方案的優勢是：
1)
利用內置的專業泵閥模板，能夠精確模擬齒輪泵、柱塞泵、滑片泵等容積泵的噪聲問題。
2)
這一方案的獨特網格技術可以以常規方案1/3網格實現噪聲模擬，計算速度快，降低了泵閥和旋轉機械噪聲模擬的門檻。
3)
準確地捕捉聲源，可以自動獲取面聲源和近體聲源，保證了模擬的精度。
泵閥與旋轉機械（如泵、閥門、風機、螺旋槳、渦輪機械等）廣泛應用于國民生產各部門以及船艦、航空航天等領域，隨著科學技術的發展和人們環境保護意識提高，如何降低泵閥、風機、螺旋槳等旋轉機械的噪聲也成為重要的研究課題之一。
海基科技提出這一聯合噪聲模擬方案解決了困擾泵閥及旋轉機械噪聲模擬的難題，它必將成為設計人員降噪設計的有力武器。
展開 設計仿真 | Actran 2025.2版本新功能及Actran Radiosity全新聲學解決方案
例如，用于執行通過噪聲分析、車內噪聲分析等
? 根據位置因素，獲取最佳的等效聲源組合
PART.04
聲學指標工具新增了斜入射和擴散聲場激勵功能
多層材料的傳遞損失 (TL)、插入損失 (IL) 和吸聲系數，現在可以通過具有特定入射角的入射波或擴散聲場 (DSF) 進行解析評估。
優點：
? 快速分析聲學包的頻率響應特性
? 在對全模型進行分析之前，比較不同聲學包的降噪潛力
? 設計復合聲學包，以在每個頻段內達到預期的降噪目標
PART.05
SEA Manager 中的聲學包計算
現在可以在 SEA_MANAGER 中輕松計算并評價不同的聲學包組合效果。一旦單獨計算了每個聲學包的效果，創建組合它們的新聲學包配置只需幾秒鐘，而不再需要數小時。
為了使該聲學包計算在 SEA_MANAGER 中正確運行，導入的虛擬 SEA 分析應嵌入一個 SEA_MANAGER_DATABASE，其中包含所有后續將被施加聲學包的表面。
優點：
? 留在 SEA Manager 框架內進行聲學包分析
? 快速迭代以獲得最佳的聲學包組合
? 利用 SEA 的優勢和強大功能，對聲學包進行假設分析
PART.06
更多新功能
此版本還包含其他幾個新功能，包括：
● 用于模擬面質量的新 SEPTUM 組件：
在振動聲學分析中模擬分布質量和/或剛度。當在 Actran 中導入 MSC Nastran 分析時，MSC Nastran 的 NSM（非結構質量）卡片會自動轉換為等效的 SEPTUM 組件。
● 基于非均勻平均流的自適應網格生成：
手動創建適應非均勻平均流的高質量網格可能需要數天時間。
展開 Actran榮獲Institute of Acoustics學會授予的2017年Peter Lord
FFT公司開發用于聲學、振動聲學及氣動聲學模擬的Actran仿真軟件。Actran涵蓋豐富的聲學建模功能，在諸多行業應用廣泛：汽車OEM、汽車配件、航空器及航天器、航空發動機、船舶、電聲產品開發企業、科研機構以及高校等。FFT在法國圖盧茲、日本東京、美國底特律、中國北京和上海設有直屬人員機構。了解更多信息請登錄網站www.fft.be 。
關于MSC軟件公司
MSC軟件公司是全球十大原創軟件公司之一，同時也是通過仿真技術及服務幫助工業企業提高工程水平的領軍者。作為業界值得信賴的合作伙伴，MSC軟件公司致力于協助工業企業提高產品質量、縮短產品周期、降低產品設計及測試成本。科研院所的研究人員以及高校學生同樣通過MSC的技術擴展自身知識面，同時增強對仿真技術的理解。MSC軟件擁有1300多名員工，分布于全球20多個國家。關于MSC軟件產品和服務的更多信息，請訪問：www.mscsoftware.com
。
展開 葉輪機械氣動噪聲高級應用公開課
【培訓講師】 上海安世亞太資深流體技術專家
【培訓時間】 2023年3月2日~3月3日
【培訓費用】 4000元/人
【培訓等級】 中級
【培訓地點】 上海安世亞太公司，上海市浦東新區平家橋路36號晶耀前灘5號樓9樓（地鐵6/8/11號線東方體育中心站4號口出）
【培訓特色】
—— 精品小班課，資深工程師授課
—— 項目經驗豐富，精準匹配行業
—— 理論與上機結合，教學質量有保障
—— 真實案例教學，貼合企業實際需求
—— 設立分級課程，循序漸進培養仿真能力
—— 安世亞太官方培訓證書，豐富職業履歷
【培訓日程】
第一天上午：
· 聲學理論知識介紹
聲音傳播、聲速、時頻轉換、譜分析、聲源的分類、聲學與CFD關系
· 計算聲學CAA
概述、計算需求（網格、時間步）、湍流模型、數值方法、邊界條件、圓柱繞流CAA案例介紹
第一天下午：
· ANSYS氣動噪聲分析方法介紹
聲學比擬，FW-H方法介紹、寬頻噪聲方法介紹
· 聲比擬法（FW-H方程）案例演示
以二維圓柱繞流的案例展開，詳細介紹如何采用FW-H方法模擬因流動產生的近場噪聲，具體包括：
· 如何進行紊流大渦模擬
· 如何建立模型以獲得氣動聲學數據
· 如何分析可壓縮流中的聲壓信號
· 如何保存感興趣區域的聲源數據，計算近場和遠場的聲壓信號
· 如何使用FFT對結果進行后處理
· 寬頻法（Boardband Model）案例操作演示（上機操作）
詳細介紹如何使用寬頻噪聲模型求解車體產生的聲學場的基本設置和求解過程。
該部分內容會搭配上機實操，手把手教學，保障學員能夠掌握核心方法和內容。
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