產品開發週期早期,分析和改進產品的聲學性能,以獲得競爭優勢
我們每天生活都被聲音包圍著,有的聽起來悅耳,讓人愉快;有的聽起來很難受,甚至讓我們感到煩躁。如果一個產品要在”聲音”上面讓使用者滿意,製造商要特別注意產品在使用者心裡的聲學印象,可以是為品牌建立形象,也是為了減少噪音的汙染。對設計和開發產品的工程師而言,要特別考量該產品在它應用的領域,是否有法規來規範。如果沒有注意,到了產品開發的晚期才發現問題,整個設計要重新來過,會非常耗時,也非常花錢。
那麼怎麼改善產品的聲音表現呢?工程師須要知道噪音的來源,還有所有聲音可能傳遞的路徑。用模擬來分析聲學,是一個方式。然而,如果你的產品模型很大,在模擬上,要計算結構和流體的相互影響,求解器的效能和穩定性非常關線。MSC Software以的有限元素法為基礎的技術,非常的直觀和容易執行。 同時,也能很容易地和結構的有限元素分析程式耦合,求解結構和流體的相互影響。
MSC的軟體用在各種形式的聲學模型
- 標準和對流聲學
- 分析車輛內外的聲響
- 模擬聲音傳遞通過彈性牆
- 預測孔洞介質的聲音吸收
- 2D, 軸對稱和 3D 分析
- 耗散機制,例如黏熱損失和聲音吸收
- 非均勻平均流上的聲傳播和輻射
- 用複合材料模型模擬複雜的多層結構
- 直接響應和模態疊加方法
- 用於壓電材料的主動結構模擬
- 複雜流動和溫度梯度等異質性
- 基本諧波分析
- 平面、球面和柱面波源以及入射平面波對管道的激發
- 不連續 Galerkin Method
- 暫態 CFD 後跟隨著聲輻射
- 黏熱元素,用於模擬薄空氣層或細管的
- 準確建立襯墊模型,包含流動效應 (Myers-Eversman formulation)
- 由入射聲導管modes定義的激發
常見用在那些產業呢?
- 航太: 經過駕駛艙和機身、發動機短艙內襯、機身和駕駛艙絕緣、ECS(環境控制系統)、APU 和 ECS 入口和出口消音器、後緣、聲納、直升機渦輪噪聲、起飛時火箭有效載荷的隨機動態響應的聲音傳輸,聲納。
- 車輛: 動力總成、裝飾設計、風噪聲、發動機部件、壓縮機、進氣歧管、空氣濾清器、閥蓋、擋板、電動機、揚聲器、消聲器、輪胎噪聲、消音器、高壓分配管道。
- 消費品: 電話、免提電話通訊、耳機、揚聲器、助聽器、樂器、洗衣機、冰箱、吸塵器。
- 電子產品: 光碟硬碟等轉動裝置、手機、相機、液晶投影設備的風扇。
- 機械裝置: 渦輪機械、暖通空調、割草機和農業機械、排氣系統。
聲音輻射 Acoustics Radiation
分析流體或封閉腔體內的聲音輻射,在產品原型開發之前,就能知道關鍵問題所在。
借助廣泛的聲學分析功能,您可以提取出聲學模式、分析聲輻射、模擬吸音牆、研究管道、進排氣管或建築物、飛機和汽車中的分配系統的聲音傳播。
振動聲學 Vibro-acoustics
為了研究結構振動與相鄰流體的相互作用,有必要對所涉及的結構部件和流體的行為進行建模。使用我們的解決方案,您可以分析機艙噪音等內部和外部聲學問題,以分析對環境的噪聲輻射。您可以將複雜、實際的邊界條件與裝飾組件的適當結構材料屬性結合起來,來表現阻尼行為。
氣動聲學 Aero-acoustics
航空聲學需要考慮流體流動(如流體內的紊流及其在流體內的傳播)產生的噪聲。使用CFD模擬程式執行的流動模擬,作為氣動噪音源,並用於計算氣動聲學噪聲。您還可以將此功能與振動聲學相結合,使您能夠模擬複雜的航空振動聲學問題。
聲學模擬相關的軟體
Actran: 強大的聲學模擬軟體
MSC Nastran: 多學科的結構分析
SC/Tetra: 非結構網格的熱-流體分析
scFLOW | SC/Tetra: 多物理域和泛用型的新一代CFD軟體