聲振耦合分析的案例
海克斯康 | 混響場(chǎng)下的航空航天結(jié)構(gòu)聲振耦合分析，報(bào)名開啟>>
<p><strong>海克斯康—混響場(chǎng)下的航空航天結(jié)構(gòu)聲振耦合分析</strong></p><p><strong>演講主題介紹</strong></p><p>常規(guī)的結(jié)構(gòu)有限元?jiǎng)恿W(xué)分析中，混響聲場(chǎng)激勵(lì)條件的加載往往較為復(fù)雜，甚至難以實(shí)現(xiàn)，MSC Nastran和Actran的聯(lián)合仿真既利用了MSC Nastran多樣的結(jié)構(gòu)單元類型、高效的計(jì)算效率，也利用了Actran方便快捷的聲學(xué)激勵(lì)加載手段，可以快速完成混響聲場(chǎng)激勵(lì)下的聲振耦合分析，可以幫助工程師更準(zhǔn)確的評(píng)估產(chǎn)品在多種激勵(lì)共同作用條件下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)，從而提高產(chǎn)品的可靠性和疲勞耐久性。</p><p><strong>主題亮點(diǎn)</strong></p><div contenteditable="false" width="100%">
1.航空航天領(lǐng)域的聲振耦合分析需求和場(chǎng)景
</div><div contenteditable="false" width="100%">
2.混響聲場(chǎng)激勵(lì)的特點(diǎn)
</div><div contenteditable="false" width="100%">
3.MSC Nastran和Actran實(shí)現(xiàn)混響聲場(chǎng)下聲振耦合分析的步驟
</div><div contenteditable="false" width="100%">
4.典型案例
</div><p><strong>圍繞演講題目對(duì)行業(yè)痛點(diǎn)進(jìn)行介紹</strong></p><p>在航空航天領(lǐng)域中，混響聲場(chǎng)激勵(lì)是其機(jī)體內(nèi)部?jī)x器設(shè)備的重要振動(dòng)來源之一，在產(chǎn)品研制階段準(zhǔn)確評(píng)估和降低這些激勵(lì)條件下的振動(dòng)響應(yīng)可以有效提高儀器設(shè)備的可靠性和使用壽命。在以往的研發(fā)過程中，常常因?yàn)?em>分析手段的欠缺而僅依靠試驗(yàn)進(jìn)行評(píng)估，需要消耗大量的人力、物力和時(shí)間成本。
展開 聲振耦合分析之邊界元法
聲振耦合分析之邊界元法 分析步驟簡(jiǎn)要介紹： 1 模型簡(jiǎn)化、材料屬性、邊界條件、載荷及響應(yīng)梳理； 2 振動(dòng)響應(yīng)分析；或者來自外部的振動(dòng)響應(yīng)結(jié)果； 3 聲學(xué)邊界元設(shè)置； 4 求解計(jì)算及結(jié)果查看； 5 方法總結(jié) 如果你想要了解這些，不要猶豫可以聯(lián)系我。
案例2：基于LMSVirtual.Lab Optimization模塊的聲振耦合優(yōu)化案例
基于LMSVirtual.Lab Optimization模塊的聲振耦合優(yōu)化案例
Edited by lengxuef
鐵盒內(nèi)部充滿空氣，在鐵盒上施加一個(gè)激振力，通過優(yōu)化鐵盒的板厚來降低鐵盒內(nèi)部某場(chǎng)點(diǎn)的聲壓。
感謝Superxjw在本人學(xué)習(xí)LMS Virtual.Lab過程中的幫助！
模型及視頻文件請(qǐng)到百度網(wǎng)盤下載：http://pan.baidu.com/share/link?shareid=2442655140&uk=1728334102
展開 設(shè)計(jì)仿真 | MSC Nastran與Actran聯(lián)合實(shí)現(xiàn)中高頻統(tǒng)計(jì)能量分析
MSC Nastran具備靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、非線性、優(yōu)化、氣彈等功能全面的結(jié)構(gòu)分析功能，在航空、汽車、船舶等各個(gè)行業(yè)均有廣泛的應(yīng)用。MSC Nastran采用的數(shù)值計(jì)算方法是有限元理論，在中低頻段結(jié)構(gòu)振動(dòng)分析方面有多年的成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。但是有限元方法自身要求一個(gè)空間波長(zhǎng)范圍內(nèi)至少有六個(gè)到八個(gè)以上的單元，這也就導(dǎo)致了有限元方法在面對(duì)中高頻振動(dòng)分析時(shí)，需要將結(jié)構(gòu)網(wǎng)格尺寸設(shè)置的非常小才能滿足上述要求，從而使計(jì)算量大大增加，甚至難以完成計(jì)算。
針對(duì)這種中高頻的振動(dòng)問題，則適合采用統(tǒng)計(jì)能量法進(jìn)行仿真分析。Actran作為一款功能全面、方法先進(jìn)的聲學(xué)分析軟件，具備聲學(xué)分析、聲振耦合分析、流動(dòng)噪聲分析、以及統(tǒng)計(jì)能量分析等多種功能。
統(tǒng)計(jì)能量分析中所需的參數(shù)主要有兩種來源：基于理論或者基于試驗(yàn)。而Actran的虛擬統(tǒng)計(jì)能量分析方法還可以直接通過中低頻有限元分析計(jì)算得到這些參數(shù)，并可以通過外插的方式將其向高頻段進(jìn)行拓展。如下圖所示車門模型，計(jì)算到2kHz，需要采用8mm的網(wǎng)格，計(jì)算時(shí)間30min，而計(jì)算到8kHz，則需要4mm的網(wǎng)格，計(jì)算時(shí)間8h。
采用Actran的虛擬統(tǒng)計(jì)能量分析可以非常準(zhǔn)確的將2kHz計(jì)算得到的參數(shù)拓展到8kHz范圍內(nèi)，從而在幾乎不損失計(jì)算精度的前提下大大提高計(jì)算效率。因此Actran的虛擬統(tǒng)計(jì)能量法可以完美的解決上述中高頻振動(dòng)分析問題。
但是，也有很多用戶對(duì)MSC Nastran非常熟悉而不具備Actran的使用經(jīng)驗(yàn)；還有一些情況，用戶已經(jīng)具備了MSC Nastran的結(jié)構(gòu)模型，重新在Actran創(chuàng)建一套統(tǒng)計(jì)能量分析模型則略顯繁瑣。
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LMS Virtual.Lab 11聲學(xué)視頻教程 第十一課 邊界元聲振耦合計(jì)算
解聲學(xué)邊界元法進(jìn)行聲振耦合計(jì)算。在本課中使用一平面波激勵(lì)一圓柱結(jié)構(gòu)，然后利用聲振耦合計(jì)算場(chǎng)點(diǎn)聲壓分布、結(jié)構(gòu)振動(dòng)位移等參數(shù)。本課講解之后，作為最基本的聲學(xué)有限元、聲學(xué)邊界元、聲振耦合計(jì)算等就已經(jīng)有了一個(gè)基本的體系，希望廣大朋友細(xì)心總結(jié)前十一課的內(nèi)容。下一節(jié)課將對(duì)聲學(xué)有限元、聲學(xué)邊界元、聲振耦合計(jì)算做一個(gè)橫向的演示課程，讓大家更深入和更靈活地運(yùn)用這些知識(shí)。
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展開 LMS Virtual.Lab 11聲學(xué)視頻教程 第九課 直接聲振耦合計(jì)算隔聲量
本節(jié)課將使用直接聲振耦合的方法計(jì)算板塊隔聲量，在本課中，還是使用聲學(xué)有限元中的AML方法（FEM-AML），這一課類似的內(nèi)容，在LMS Virtual.Lab 11的On-Line Help中有，這是一個(gè)非常非常典型的例子！在老版本的VL中，大家可以看到李增剛書上計(jì)算板塊隔聲量使用的是邊界元法并且引入了結(jié)構(gòu)模態(tài)，在新版Virtual.Lab 11中引入了結(jié)構(gòu)求解器，所以對(duì)于隔聲量計(jì)算這類典型的聲振耦合問題，可以用直接聲振耦合的辦法解決，并且結(jié)合AML快速計(jì)算。此外，在LMS Virutal.Lab中還可以利用AML單元屬性，自動(dòng)獲取通過聲功率、自動(dòng)計(jì)算傳遞損失！這些在本課中都有講解！希望大家好好掌握這個(gè)例子
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展開 [轉(zhuǎn)帖]LMS Virtual.Lab 11聲學(xué)視頻教程 第九課 直接聲振耦合計(jì)算隔聲量
在老版本的VL中，大家可以看到李增剛書上計(jì)算板塊隔聲量使用的是邊界元法并且引入了結(jié)構(gòu)模態(tài)，在新版Virtual.Lab 11中引入了結(jié)構(gòu)求解器，所以對(duì)于隔聲量計(jì)算這類典型的聲振耦合問題，可以用直接聲振耦合的辦法解決，并且結(jié)合AML快速計(jì)算。此外，在LMS Virutal.Lab中還可以利用AML單元屬性，自動(dòng)獲取通過聲功率、自動(dòng)計(jì)算傳遞損失！這些在本課中都有講解！希望大家好好掌握這個(gè)例子！
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原作者：Superxjw
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本節(jié)課將使用直接聲振耦合的方法計(jì)算板塊隔聲量，在本課中，還是使用聲學(xué)有限元中的AML方法（FEM-AML），這一課類似的內(nèi)容，在LMS Virtual.Lab 11的On-Line Help中有，這是一個(gè)非常非常典型的例子！在老版本的VL中，大家可以看到李增剛書上計(jì)算板塊隔聲量使用的是邊界元法并且引入了結(jié)構(gòu)模態(tài)，在新版Virtual.Lab 11中引入了結(jié)構(gòu)求解器，所以對(duì)于隔聲量計(jì)算這類典型的聲振耦合問題，可以用直接聲振耦合的辦法解決，并且結(jié)合AML快速計(jì)算。此外，在LMS Virutal.Lab中還可以利用AML單元屬性，自動(dòng)獲取通過聲功率、自動(dòng)計(jì)算傳遞損失！這些在本課中都有講解！希望大家好好掌握這個(gè)例子！
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本教程轉(zhuǎn)自Simwe
原作者Superxjw
展開 MSC Nastran與Actran聯(lián)合實(shí)現(xiàn)中高頻統(tǒng)計(jì)能量分析
MSC Nastran具備靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、非線性、優(yōu)化、氣彈等功能全面的結(jié)構(gòu)分析功能，在航空、汽車、船舶等各個(gè)行業(yè)均有廣泛的應(yīng)用。MSC Nastran采用的數(shù)值計(jì)算方法是有限元理論，在中低頻段結(jié)構(gòu)振動(dòng)分析方面有多年的成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。但是有限元方法自身要求一個(gè)空間波長(zhǎng)范圍內(nèi)至少有六個(gè)到八個(gè)以上的單元，這也就導(dǎo)致了有限元方法在面對(duì)中高頻振動(dòng)分析時(shí)，需要將結(jié)構(gòu)網(wǎng)格尺寸設(shè)置的非常小才能滿足上述要求，從而使計(jì)算量大大增加，甚至難以完成計(jì)算。
針對(duì)這種中高頻的振動(dòng)問題，則適合采用統(tǒng)計(jì)能量法進(jìn)行仿真分析。Actran作為一款功能全面、方法先進(jìn)的聲學(xué)分析軟件，具備聲學(xué)分析、聲振耦合分析、流動(dòng)噪聲分析、以及統(tǒng)計(jì)能量分析等多種功能。
統(tǒng)計(jì)能量分析中所需的參數(shù)主要有兩種來源：基于理論或者基于試驗(yàn)。而Actran的虛擬統(tǒng)計(jì)能量分析方法還可以直接通過中低頻有限元分析計(jì)算得到這些參數(shù)，并可以通過外插的方式將其向高頻段進(jìn)行拓展。如下圖所示車門模型，計(jì)算到2kHz，需要采用8mm的網(wǎng)格，計(jì)算時(shí)間30min，而計(jì)算到8kHz，則需要4mm的網(wǎng)格，計(jì)算時(shí)間8h。
采用Actran的虛擬統(tǒng)計(jì)能量分析可以非常準(zhǔn)確的將2kHz計(jì)算得到的參數(shù)拓展到8kHz范圍內(nèi)，從而在幾乎不損失計(jì)算精度的前提下大大提高計(jì)算效率。因此Actran的虛擬統(tǒng)計(jì)能量法可以完美的解決上述中高頻振動(dòng)分析問題。
但是，也有很多用戶對(duì)MSC Nastran非常熟悉而不具備Actran的使用經(jīng)驗(yàn)；還有一些情況，用戶已經(jīng)具備了MSC Nastran的結(jié)構(gòu)模型，重新在Actran創(chuàng)建一套統(tǒng)計(jì)能量分析模型則略顯繁瑣。
展開 設(shè)計(jì)仿真 | MSC Nastran與Actran聯(lián)合實(shí)現(xiàn)中高頻統(tǒng)計(jì)能量分析
MSC Nastran具備靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、非線性、優(yōu)化、氣彈等功能全面的結(jié)構(gòu)分析功能，在航空、汽車、船舶等各個(gè)行業(yè)均有廣泛的應(yīng)用。MSC Nastran采用的數(shù)值計(jì)算方法是有限元理論，在中低頻段結(jié)構(gòu)振動(dòng)分析方面有多年的成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。但是有限元方法自身要求一個(gè)空間波長(zhǎng)范圍內(nèi)至少有六個(gè)到八個(gè)以上的單元，這也就導(dǎo)致了有限元方法在面對(duì)中高頻振動(dòng)分析時(shí)，需要將結(jié)構(gòu)網(wǎng)格尺寸設(shè)置的非常小才能滿足上述要求，從而使計(jì)算量大大增加，甚至難以完成計(jì)算。
針對(duì)這種中高頻的振動(dòng)問題，則適合采用統(tǒng)計(jì)能量法進(jìn)行仿真分析。Actran作為一款功能全面、方法先進(jìn)的聲學(xué)分析軟件，具備聲學(xué)分析、聲振耦合分析、流動(dòng)噪聲分析、以及統(tǒng)計(jì)能量分析等多種功能。
統(tǒng)計(jì)能量分析中所需的參數(shù)主要有兩種來源：基于理論或者基于試驗(yàn)。而Actran的虛擬統(tǒng)計(jì)能量分析方法還可以直接通過中低頻有限元分析計(jì)算得到這些參數(shù)，并可以通過外插的方式將其向高頻段進(jìn)行拓展。如下圖所示車門模型，計(jì)算到2kHz，需要采用8mm的網(wǎng)格，計(jì)算時(shí)間30min，而計(jì)算到8kHz，則需要4mm的網(wǎng)格，計(jì)算時(shí)間8h。
采用Actran的虛擬統(tǒng)計(jì)能量分析可以非常準(zhǔn)確的將2kHz計(jì)算得到的參數(shù)拓展到8kHz范圍內(nèi)，從而在幾乎不損失計(jì)算精度的前提下大大提高計(jì)算效率。因此Actran的虛擬統(tǒng)計(jì)能量法可以完美的解決上述中高頻振動(dòng)分析問題。
但是，也有很多用戶對(duì)MSC Nastran非常熟悉而不具備Actran的使用經(jīng)驗(yàn)；還有一些情況，用戶已經(jīng)具備了MSC Nastran的結(jié)構(gòu)模型，重新在Actran創(chuàng)建一套統(tǒng)計(jì)能量分析模型則略顯繁瑣。
展開 案例6：平板隔聲性能計(jì)算結(jié)果比較（LMS Virtual.Lab vs VAOne）
一直以來，大家都認(rèn)為有限元僅僅適用于低頻分析，高頻需要用統(tǒng)計(jì)能量法。LMS 的聲學(xué)仿真主要基于 FEM 和 BEM 方法。去年 LMS 發(fā)布了 LMS Virtual.lab 11 版本，之后又推出了 LMS Virtual.lab 11 SL1 和 LMS Virtual.lab 11 SL2 兩個(gè)更新版本。從 LMS Virtual.Lab 11 開始加入了結(jié)構(gòu)求解器 Samcef，這樣在 VL 里面就可以很方便的進(jìn)行聲學(xué)或者聲振耦合分析。
ESI 公司的 VAOne 號(hào)稱是目前唯一能夠進(jìn)行混合建模（Hybrid Model，即將FE 方法和 SEA 方法結(jié)合起來建立混合模型）和分析商業(yè)軟件。
本文借用 superxjw 版主第九課的模型來比較一下 VL 的 FEM 跟 VAOne 的FE-SEA 在計(jì)算平板隔聲量的差異。
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Simcenter 3D 專業(yè)仿真分析平臺(tái)聲振仿真技術(shù)網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)
Simcenter 3D Acoustics秉承了LMS Virtual.Lab在聲振分析方面的領(lǐng)先技術(shù)，其BEM與FEM AML技術(shù)代表了相應(yīng)聲振仿真領(lǐng)域的最高水平，在內(nèi)場(chǎng)與外場(chǎng)聲振預(yù)估以及聲學(xué)內(nèi)飾精確建模方面有獨(dú)具特色。Simcenter 3D Acoustics同時(shí)融合了NX CAD/CAE在三維建模、前后處理方面的優(yōu)勢(shì)，您在本研討會(huì)中可以看到，基于CAD底層的CAE分析工具之于仿真驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的意義所在！
主講人：劉瑩
內(nèi)容安排：
1.Simcenter 3D平臺(tái)介紹
2.Simcenter 3D Acoustics核心技術(shù)特點(diǎn)
3.應(yīng)用案例和功能展示
l 進(jìn)氣諧振腔的耦合聲輻射分析和快速What-if研究
l 基于FEM-AML的變速箱聲輻射分析
l 基于BEM的揚(yáng)聲器耦合聲場(chǎng)分析
免費(fèi)參加本次研討會(huì)方式見附件說明及鏈接。
展開 采用comsol分析加筋圓筒的聲振響應(yīng)
在航空、航海、航天等領(lǐng)域，各色各樣的航空器、航天器等都會(huì)受到噪聲和振動(dòng)的綜合影響，有效的聲振響應(yīng)預(yù)示技術(shù)能為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。當(dāng)然，聲振響應(yīng)預(yù)示技術(shù)發(fā)展已經(jīng)趨于成熟，有限元、統(tǒng)計(jì)能量方法等囊括了幾乎整個(gè)頻帶的計(jì)算，這里采用多物理場(chǎng)耦合仿真軟件comsol介紹一下聲振響應(yīng)的一般流程，選取一個(gè)加筋圓筒為研究對(duì)象，依次進(jìn)行結(jié)構(gòu)模態(tài)、聲模態(tài)、聲振計(jì)算，從中得出一些簡(jiǎn)單的結(jié)論。
總結(jié)
（1）綜合對(duì)比結(jié)構(gòu)模態(tài)、聲模態(tài)與聲振模態(tài)，發(fā)現(xiàn)聲振模態(tài)信息更加豐富，說明聲振模態(tài)是聲與結(jié)構(gòu)共同耦合作用的結(jié)果。
（2）一階縱向聲模態(tài)為154.65Hz，一階縱向聲振模態(tài)為156.16Hz，直觀上結(jié)構(gòu)給聲增加了剛度。對(duì)比結(jié)構(gòu)模態(tài)與聲振模態(tài)，一階底板結(jié)構(gòu)模態(tài)為59.386Hz，一階底板聲振模態(tài)為62.751Hz，直觀上聲也給結(jié)構(gòu)增加了剛度。但其實(shí)聲振耦合是一個(gè)很復(fù)雜的物理現(xiàn)象，其內(nèi)在機(jī)理還需更專業(yè)地去分析。
最后，如果有comsol或者聲學(xué)仿真相關(guān)需求，歡迎通過微信公眾號(hào)聯(lián)系我們。
微信公眾號(hào)：320科技工作室。
展開 ABAQUS案例—ABAQUS中聲固耦合、聲輻射分析方法 ￥4
本案例（附件中inp）講述了ABAQUS中的聲固耦合分析、聲輻射分析方法。ABAQUS中有一套完整的聲固耦合分析方法。
噪聲輻射分析中，需要模擬附著在結(jié)構(gòu)上的外部空氣，而且它是向外無限延伸的，因此直接用聲學(xué)有限單元去模擬無限的空氣區(qū)域是不合理的。在Abaqus中可以通過兩種方式來模擬無限聲學(xué)介質(zhì)的影響：一,使用聲學(xué)無限單元；二，用阻抗邊界來模擬。
在對(duì)外部的噪聲輻射問題進(jìn)行仿真分析時(shí)，無限單元法的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛。無限單元可以直接在結(jié)構(gòu)上定義，或者也可以在聲學(xué)有限單元區(qū)域的終面上定義。
對(duì)于邊界阻抗技術(shù)，實(shí)質(zhì)上屬于無反射邊界條件。然而當(dāng)用此來模擬結(jié)構(gòu)外部的區(qū)域時(shí)，結(jié)構(gòu)與輻射表面的距離必須足夠大（通常取聲波波長(zhǎng)的1/3）。
聲學(xué)無限單元計(jì)算公式與聲輻射阻抗邊界的計(jì)算有幾個(gè)關(guān)鍵的區(qū)別：無限單元采用更高階的差值函數(shù)，而聲輻射邊界則采用一階差值函數(shù)。雖然無限元計(jì)算每個(gè)單元的花費(fèi)更高，但是無限單元的要比阻抗邊界精確很多，因此通過減小無限元的單元規(guī)模，從而可以大大的降低結(jié)構(gòu)總的計(jì)算時(shí)間；本案例即是講解無限元單元法在模擬噪聲分析中的應(yīng)用。
展開 船舶噪聲仿真分析
目前噪聲仿真分析技術(shù)已擁有聲振耦合分析功能，適用于仿真計(jì)算船體設(shè)備的振動(dòng)引起的聲輻射、水下艦艇的聲輻射、阻尼與隔振等問題，并可以通過合理地優(yōu)化船舶總體結(jié)構(gòu)與各部件，達(dá)到減振降噪的目的。圖中是水下某艦艇聲輻射仿真分析應(yīng)用示例。
