声学边界单元模块(BEM)包含了在VA One环境下对有界和无界流体的低频响应进行建模所需的所有功能(可选择包括用于解决大型模型的快速多极子边界元FMM)BEM仿真模块基于RAYON边界元求解器演化而来,使您能够创建精确的流体载荷、散射、辐射和低频声音传递的模型。
VA One的统计能量分析(SEA)模块基于中高频噪声和振动设计行业标准软件AutoSEA2演变而来,几乎涉及振动和噪声的各个行业都有该模块的广泛使用。这也是大多数公司将ESI的软件作为统计能量分析以及声振分析标准流程中的一部分原因。
风噪声是车辆性能的一个重要方面。它会影响车内舒适性和消费者对产品质量的认知,从而直接影响乘客的体验。振动声学仿真的成功应用以及车辆声学性能的提升,使得来自动力总成、轮胎和悬架等处传递到车内的噪声得以降低,但也使得风噪对车内的影响变得更明显,因为风噪声直接影响车内乘客之间或使用免提设备(电话)沟通交流,因此风噪性能是消费者选择产品的重要标准之一,也被列为车辆整体质量的首要关注点。
随着计算流体动力学(CFD) 的仿真速度和效率的不断提升,使得时域压力分布预测更容易获得。通过对湍流进行有效的模拟及处理,并将其作为高频段对内部噪声影响最大的声振模型的激励源。CFD 数模和振动声学分析相结合,作为气动声学 (AVA) 仿真的“端到端”解决方案,减少了对使用率高且高成本的风洞试验的依赖。设计师通过对湍流波动压力引起的车内声学性能进行虚拟建模仿真使其可在设计周期的早期阶段做出决策,从而降低了后期设计阶段进行高成本变更的需要。
ESI的VA One气动噪声模块一方面能自动将各类格式的CFD压力时域数据转换为频域下的波动表面压力载荷谱,同时也支持输入频域功率谱。两种主要的激励成分(对流成分和声学成分)均从CFD压力数据中提取,从而加载到整车计算模型中的结构和流体上,以预测车内噪声,并通过虚拟设计支持风噪的降低和优化。
在量产产品受高强度应力且必须满足严格的发射认证要求下,使用轻质材料(包括复合材料和蜂窝板)可能会具有挑战性。ESI VA One 仿真软件使卫星和航天器件设计人员能够自信地使用高质量的复合材料设计和制造其产品,以满足航天器在发射、飞行及运行过程中的最佳性能。
飞机舱内部噪声来自通过各种路径传输到内部的外部噪声源,且与 HVAC、泵体和发电机等机载装置噪声源耦合,进而可能大大降低乘客的舒适性,故而任何飞机制造商都将舱内噪声视为重中之重。在满足产品NVH性能的前提下,为保证产品认证和生产目标,工程仿真就显得尤为重要。
从发动机噪声到湍流边界层 (TBL) 和声载荷,ESI VA One 使工程师能够有效地优化商用喷气式飞机中的所有潜在噪声源。满足飞机声学的安全标准和品牌机型目标,同时完成轻量化设计及并避免后期昂贵的成本干预。
ESI VA One的声线法模块可以快速准确的分析任何大型或复杂形状系统的内外部噪声,如汽车、火车、飞机、航天器、船舶或建筑物。
过去,对于空气声和结构声共同作用的中频段声振性能的预测,需要选择以下之一:
采用确定性假设建模的低频模型在高频段分析时,计算成本高且精度不足。
采用统计能量分析方法的模型在低频结构声的应用,往往在精度和对点对点响应的预测能力方面存在不足。
混合模块是一种先进的振动声学分析方法,它允许用户在中频范围内进行耦合计算,克服了在该关键频段内仅使用单一确定性方法或统计方法解决方案的缺点。
混合模块具有极高的建模灵活性,允许使用最佳计算方法来准确仿真整个频谱中的声学和振动响应。作为 ESI 与领先的学术机构和工业联盟共同开发的长期研究计划的一部分,混合模块允许用户在一次分析中创建覆盖整个频率范围的完全耦合的 FE/BEM/SEA 模型。
在低频下,振动声学响应很大程度上取决于关注区域的位置细节特征。有限元 (FE) 分析适用于模拟详细的结构或声学响应,使设计人员能够了解动态特征并制定满足设计目标所需的对策。ESI 提供的解决方案支持声学和结构有限元仿真作为独立耦合或非耦合解决方案,以及与耦合的 FE/BEM 模型和混合 FE/SEA 模型结合使用。
声学 FE 模块为您提供了将 FE 声学有限元腔子系统耦合到VA One 模型所需的所有功能。该模块非常适合创建精确的低频封闭声腔有限元模型,以及优化用于噪声控制处理的多孔弹性材料 (PEM)的低频性能。
结构 FE 模块允许用户从许多外部 FE 求解器导入现有模型和结果,并将这些结果与 FE/BEM 计算、或者其他混合和高级 VA 方法(如 FE/SEA)相耦合。
ESI 为 Vibro-Acoustics 软件用户提供了与 VPS NVH 产品中使用的相同的可扩展且功能强大的隐式有限元求解器。无论是作为独立有限元求解器还是与其他 VA 解决方案方法相结合的方法,这种兼具结构和声学能力的高性能求解器提供了有限元计算的最大效率和无缝集成。