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SYSNOISE噪聲振動模擬分析軟件
SYSNOISE噪聲振動模擬分析軟件

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詳細(xì)信息

概述: 

SYSNOISE振動和聲學(xué)測試分析軟件在聲學(xué)計算分析領(lǐng)域中占據(jù)領(lǐng)先地位,,它為噪聲控制專業(yè)工程技術(shù)人員提供了在產(chǎn)品設(shè)計開始階段,,預(yù)報和解決聲學(xué)問題,。美國的NASA(國家航空航天中心)、FORD汽車公司,、MOTOROLA通訊公司和BOSE音箱公司,,國內(nèi)著名大學(xué)、研究所和一些大公司,,如哈爾濱工業(yè)大學(xué),、上海交通大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué),、中船總公司第701研究所,、第719研究所、上海大眾汽車工業(yè)公司等都購買了該軟件,。 

SYSNOISE軟件的主要功能:

1.聲輻射計算

聲輻射計算是SYSNOISE軟件最基本的功能,。結(jié)構(gòu)振動時會產(chǎn)生聲輻射,結(jié)構(gòu)振動可以是實際測得的速度響應(yīng)數(shù)據(jù),,或者是由有限元或其他方法計算得到的速度響應(yīng)數(shù)據(jù),,SYSNOISE本身具有振動響應(yīng)的有限元方法計算功能,也可以從測得的模態(tài)數(shù)據(jù)和給定的激勵計算速度響應(yīng)。SYSNOISE進(jìn)一步可以利用這些數(shù)據(jù)計算結(jié)構(gòu)表面的聲壓和結(jié)構(gòu)周圍的聲場分析。

2.聲散射計算

3.空氣噪聲傳遞計算 

4.結(jié)構(gòu)-聲場耦合系統(tǒng)的響應(yīng)靈敏度分析 

SYSNOISE的主要應(yīng)用方向:

SYSNOISE振動,、噪聲分析優(yōu)化軟件,。SYSNOISE預(yù)測聲波的輻射、散射和傳遞,,以及聲學(xué)載荷引起的聲學(xué)響應(yīng),??捎嬎愕玫降慕Y(jié)果包括:聲壓、輻射功率,、質(zhì)點速度,、聲強(qiáng)、板塊貢獻(xiàn)量,、能量密度,、聲-振靈敏度、純模態(tài),、結(jié)構(gòu)撓度等等,。

為了描述聲學(xué)媒質(zhì),SYSNOISE利用了最先進(jìn)的數(shù)字方法,。它們基于直接和間接邊界元方法,,或者聲學(xué)有限元/無限元的聲學(xué)方程。結(jié)構(gòu)本身用結(jié)構(gòu)有限元模型表達(dá),,可以從所有主流結(jié)構(gòu)有限元和網(wǎng)格生成工具導(dǎo)入,。所有分析模塊都完全集成在核心環(huán)境中,支持多模型和三維圖形,。 

 

SYSNOSISE有強(qiáng)大的集成前,、后處理功能,有網(wǎng)格檢查和修正工具,。后處理可以畫彩圖,,矢量場,變形后的結(jié)構(gòu),,以及XY圖線,,柱狀圖和極坐標(biāo)圖,還包括動畫顯示和聲音回放,。

優(yōu)化噪聲振動特性:

SYSNOISE是噪聲-振動領(lǐng)域的設(shè)計,、故障診斷、優(yōu)化的先驅(qū),,功能強(qiáng)大,。從空腔的聲場預(yù)測到環(huán)繞物體的聲場分析,甚至可計算聲場作用下結(jié)構(gòu)的響應(yīng),,從而幫助噪聲控制工程師優(yōu)化產(chǎn)品的聲-振特性,。用戶是否希望有靜音產(chǎn)品?競爭對手是否用優(yōu)良的音質(zhì)與你競爭,?越來越嚴(yán)格的噪音排放法規(guī)是否給你的產(chǎn)品設(shè)計帶來強(qiáng)烈的沖擊,?過去對許多產(chǎn)品設(shè)計人員來說,只能在產(chǎn)品設(shè)計循環(huán)的最后階段 – 物理模型階段對產(chǎn)品的聲學(xué)性能進(jìn)行簡單的改進(jìn),這種傳統(tǒng)的設(shè)計方法,,不僅花費大量的時間和資源而且很難得到滿意的結(jié)果,。如何解決這一問題?SYSNOISE 可在新產(chǎn)品設(shè)計之初優(yōu)化設(shè)計其聲學(xué)性能,。

 

SYSNOISE 在虛擬模型階段預(yù)測振動-噪聲性能,, 彩色圖表示轎車內(nèi)部乘客舒適性分布

設(shè)想假如在產(chǎn)品設(shè)計之初優(yōu)化聲學(xué)性能,會給產(chǎn)品性能帶來多大的提高呢,?設(shè)計者在概念設(shè)計階段已深知產(chǎn)品性能,,進(jìn)而決定取舍;考查更多可行的設(shè)計方案,,避免帶有缺陷的概念設(shè)計混雜其中,。實現(xiàn)從設(shè)計之初到設(shè)計完成,連貫地,、系統(tǒng)地提高,、改進(jìn)、優(yōu)化產(chǎn)品性能,。將不同的設(shè)計與可測量的表象聯(lián)系起來,,在昂貴的樣機(jī)投入之前,通過對虛擬模型研究,,理解與體會設(shè)計變更帶來的變化,。

 

采用SYSNOISE可方便地預(yù)測聲納的互阻

 

預(yù)測機(jī)艙內(nèi)由于雙發(fā)動機(jī)引起的聲場

各種應(yīng)用的徹底解決方案:

過去的幾年中,SYSNOISE不斷發(fā)展以滿足廣大用戶的需求,,它已被廣泛地應(yīng)用并有效地解決了眾多的聲-振問題:SYSNOISE 不僅可以預(yù)測聲音從振動體的輻射,,而且可以預(yù)測由于聲場所激發(fā)的結(jié)構(gòu)振動。

SYSNOISE 常見的應(yīng)用包括:

來自振源的聲輻射: 從振動測量結(jié)果或有限元計算結(jié)果,,SYSNOISE能夠計算出物體表面及任意點的輻射聲場,。例如:發(fā)動機(jī)、壓縮機(jī)的噪聲,,揚聲器的聲輻射,。

空氣路徑傳遞損失: 聲源發(fā)出的聲波將被結(jié)構(gòu)反射、吸收和傳播,。SYSNOISE可計算薄板的傳遞損失特性,、被激發(fā)起的振動大小、板兩側(cè)的聲場,。例如:由發(fā)射噪音引起的衛(wèi)星振動,、聲波穿過裝飾面板的傳播、洗碗機(jī)噪音,。 

聲場散射: 聲波傳播時,,將被聲場中的結(jié)構(gòu)反射和衍射:SYSNOISE可以預(yù)測聲波形成的聲場和振動,。

例如:潛艇探測、道路噪音屏障的隔聲效果,。

結(jié)構(gòu)路徑傳播: 振動力同樣激勵物體,給定一組力,,SYSNOISE可計算出強(qiáng)迫振動響應(yīng)及產(chǎn)生的聲場,。 例如:發(fā)動機(jī)支架設(shè)計、轉(zhuǎn)子不平衡的影響

發(fā)射噪聲激起的衛(wèi)星部件的振動

揚聲器的輻射 

潛艇聲場散射分析

多種算法: 

SYSNOISE為處理聲音和聲振耦合問題提供了多種方法:聲場有限元(FEM),、無限元(I-FEM),、直接/間接邊界元法(DBEM/IBEM),使用何種算法用戶不需擔(dān)心—SYSNOISE 將自動作出選擇。 

采用SYSNOISE研究大型工業(yè)風(fēng)扇設(shè)計修改,,預(yù)測降低7dB,,隨后得以試驗驗證

有限元法求解內(nèi)部噪音: 
有限元法非常適用于封閉區(qū)域,如:客艙,、通風(fēng)道,、保護(hù)罩,常用于:
· 聲 學(xué)模型:吸能內(nèi)襯,、孔板或滲透墻,、多孔材料。
· 預(yù)測共振頻率和聲-振模態(tài)
· 在時域或頻域上計算已知激勵在空腔中產(chǎn)生的聲-振響應(yīng),,可考慮流動的影響

采用SYSNOISE優(yōu)化產(chǎn)品性能

無限元法計算發(fā)動機(jī)外殼的聲輻射

邊界元法求解內(nèi)部聲場和外部輻射聲場: 
邊界元法適合求解內(nèi)部和外部聲-振問題,,如:
· 結(jié)構(gòu)的聲輻射:確定結(jié)構(gòu)表面或聲場中任何一點的頻率響應(yīng)
· 計算聲音散射:研究位于聲場中的剛體和彈性體與聲波的相互作用。
· 確定方向性:利用繪制2維極性圖或3維球形方向圖,,使聲音擴(kuò)散模式可視化
· 分析面板對聲場的貢獻(xiàn)量
· 計算聲音傳遞系數(shù)和穿過墻壁,、管道、消音器等的損失
· 預(yù)測耦合模態(tài)
· 通過靈敏度分析進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計:
- 找出產(chǎn)品需要優(yōu)化的部位,;
- 確定理想的吸收材料特性,;
- 確定改善聲場性能的結(jié)構(gòu)修改最優(yōu)方案
· 采用逆算法,由測得的噪聲求解表面振動

無限元(I-FEM)求解輻射聲場:

SYSNOISE采用無限元法作為補(bǔ)充,,用于計算聲-振響應(yīng)和振動結(jié)構(gòu)對外部聲場的靈敏度,。此法也可用于求解流-固耦合問題,且它非常適合多種流體問題以及求解時域問題,。

直觀的建模方式: SYSNOISE是市場上最先進(jìn)的聲- 振分析系統(tǒng),,但并不要求使用者是聲學(xué)專家。經(jīng)過仔細(xì)調(diào)查我們發(fā)現(xiàn),,SYSNOISE的優(yōu)秀用戶遍及工業(yè)界的各類技術(shù)人員,,如:研究開發(fā)工程師喜歡靈活性,偶爾使用的用戶需要易于理解的圖形界面,,設(shè)計工程師則依賴在線“向?qū)?rdquo;幫助自己完成分析,。SYSNOISE 的界面是菜單驅(qū)動的圖形用戶界面,,非常易于使用,通過“工具提示”和“向?qū)?rdquo;引導(dǎo)初學(xué)者完成首次分析,,從選擇分析方法到如何顯示結(jié)果,,幫助他們理解整個分析過程,因此初始入門所需的時間很短:帶有內(nèi)容相關(guān)性指示的在線幫助對話框清楚地解釋了所有可用的功能,。SYSNOISE可方便地讀入其它分析軟件的幾何模型,、有限元網(wǎng)格以及結(jié)構(gòu)模態(tài)和表面振動分析結(jié)果;對于讀入的模型,,SYSNOISE自動驗證,、修正讀入的邊界元網(wǎng)格,并統(tǒng)一所有單元的法線方向,。集成的網(wǎng)格粗化工具可將實體,、梁、殼的結(jié)構(gòu)有限元網(wǎng)格轉(zhuǎn)換為僅包含輻射邊界的表面,,大大節(jié)約了數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時間和計算時間,。

SYSNOISE建模 

圖形顯示和擬聲:
分析階段常常產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù),SYSNOISE提供了多種工具,可提取每一載荷工況和感興趣的頻率范圍的計算結(jié)果,;可對結(jié)果進(jìn)行處理,、顯示, 更可以聽到形象的聲音。 SYSNOISE包含專門的后處理功能: 
· 在模型上點擊節(jié)點,,顯示聲壓的瞬態(tài)值或頻響函數(shù),、聲強(qiáng)、表面振動,、聲功率譜和其它結(jié)果 
· 同時顯示有限元,、邊界元、場點網(wǎng)格,、結(jié)果,,最多可有四個視窗 
· 顯示彩色輪廓圖、變形圖及矢量場分布圖 
· 繪制極性圖(2D 方向圖,,Nyquist 貢獻(xiàn)圖) 
· 通過面板貢獻(xiàn)量的顯示,,識別最重要的聲源 
· 將頻域上的結(jié)果轉(zhuǎn)換為時域上的結(jié)果,反之亦然 
· 計算響應(yīng)函數(shù)的任意組合 
可將瞬態(tài)分析結(jié)果讀入聲音編輯器或聲音品質(zhì)分析軟件,,進(jìn)行進(jìn)一步的處理,,包括聲音回放。 
分析階段常常產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù),,SYSNOISE提供了多種工具,可提取每一載荷工況和感興趣的頻率范圍的計算結(jié)果,;可對結(jié)果進(jìn)行處理、顯示, 更可以聽到形象的聲音,。 SYSNOISE包含專門的后處理功能: 
· 在模型上點擊節(jié)點,,顯示聲壓的瞬態(tài)值或頻響函數(shù),、聲強(qiáng)、表面振動,、聲功率譜和其它結(jié)果 
· 同時顯示有限元,、邊界元、場點網(wǎng)格,、結(jié)果,,最多可有四個視窗 
· 顯示彩色輪廓圖、變形圖及矢量場分布圖 
· 繪制極性圖(2D 方向圖,,Nyquist 貢獻(xiàn)圖) 
· 通過面板貢獻(xiàn)量的顯示,識別最重要的聲源 
· 將頻域上的結(jié)果轉(zhuǎn)換為時域上的結(jié)果,,反之亦然 
· 計算響應(yīng)函數(shù)的任意組合 
可將瞬態(tài)分析結(jié)果讀入聲音編輯器或聲音品質(zhì)分析軟件,,進(jìn)行進(jìn)一步的處理,包括聲音回放,。 
               面板靈敏度分析顯示何處增加厚度可降低聲功率          SYSNOISE可清晰地顯示聲脈沖在排氣管中的傳播

面板貢獻(xiàn)量直方圖顯示了部分結(jié)構(gòu)對聲輻射的貢獻(xiàn)量占大部分

與CAE環(huán)境集成:
SYSNOISE 開放的結(jié)構(gòu)很容易實現(xiàn)設(shè)計階段的噪聲控制,,可與以下軟件實現(xiàn)直接的數(shù)據(jù)交換: 
MSC/NASTRAN、MSC/PATRAN,、LMS CADA-X,、ANSYS、I-DEAS,、Hypermesh,、ABAQUS、Pro/MECHANICA,、FemGen/Fem View
新開發(fā)的算法降低了操作和計算時間,,NetSolver自動將處理任務(wù)分配給一組網(wǎng)絡(luò)工作站,巨型機(jī)的并行計算版本可方便地處理超大型問題,。獨特的聲學(xué)傳遞向量(ATV)可快速精確地求解邊界元聲輻射問題,。 

應(yīng)用領(lǐng)域:

汽車:

轎車、卡車,、客車,、摩托車、其他車輛,;

車內(nèi)噪聲,;

發(fā)動機(jī)-變速器-傳動系;

輪胎噪聲,;

進(jìn)氣噪聲,、排氣噪聲;

部件噪聲,;

航空航天:

飛機(jī):發(fā)動機(jī)和客艙噪聲,;

裝飾面板設(shè)計,;

航天器:運載火箭,衛(wèi)星,;

混響場激勵,;

聲致振動

消費類產(chǎn)品:

高保真音響、揚聲器,、收音機(jī),、電視機(jī);

電話,,移動電話,,語音產(chǎn)品;

家用電器,;

商用機(jī)器,;

壓縮機(jī),空調(diào)器,;

水聲:

船舶,;

潛艇; 

推進(jìn)器,;

聲納,; 

其它:

運輸:火車、地鐵,; 

發(fā)電,; 

重型機(jī)械;

室內(nèi)聲學(xué),; 

環(huán)境噪聲,;

 

 

 

 

 

 

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