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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詳細信息

概述：

SYSNOISE振動和聲學測試分析軟件在聲學計算分析領(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，預報和解決聲學問題。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、研究所和一些大公司，如哈爾濱工業(yè)大學、上海交通大學、西北工業(yè)大學、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預測聲波的輻射、散射和傳遞，以及聲學載荷引起的聲學響應(yīng)。可計算得到的結(jié)果包括：聲壓、輻射功率、質(zhì)點速度、聲強、板塊貢獻量、能量密度、聲－振靈敏度、純模態(tài)、結(jié)構(gòu)撓度等等。

為了描述聲學媒質(zhì)，SYSNOISE利用了最先進的數(shù)字方法。它們基于直接和間接邊界元方法，或者聲學有限元/無限元的聲學方程。結(jié)構(gòu)本身用結(jié)構(gòu)有限元模型表達，可以從所有主流結(jié)構(gòu)有限元和網(wǎng)格生成工具導入。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)，功能強大。從空腔的聲場預測到環(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？越來越嚴格的噪音排放法規(guī)是否給你的產(chǎn)品設(shè)計帶來強烈的沖擊？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)品的聲學性能進行簡單的改進，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)計其聲學性能。

SYSNOISE 在虛擬模型階段預測振動-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、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可方便地預測聲納的互阻

預測機艙內(nèi)由于雙發(fā)動機引起的聲場

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 不僅可以預測聲音從振動體的輻射，而且可以預測由于聲場所激發(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、壓縮機的噪聲，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可計算出強迫振動響應(yīng)及產(chǎn)生的聲場。例如：發(fā)動機支架設(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心—SYSNOISE 將自動作出選擇。

采用SYSNOISE研究大型工業(yè)風扇設(shè)計修改，預測降低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、通風道、保護罩，常用于：
· 聲學模型：吸能內(nèi)襯、孔板或滲透墻、多孔材料。
· 預測共振頻率和聲-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，使聲音擴散模式可視化
· 分析面板對聲場的貢獻量
· 計算聲音傳遞系數(shù)和穿過墻壁、管道、消音器等的損失
· 預測耦合模態(tài)
· 通過靈敏度分析進行優(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是市場上最先進的聲- 振分析系統(tǒng)，但并不要求使用者是聲學專家。經(jīng)過仔細調(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;引導初學者完成首次分析，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、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 貢獻圖）

· 通過面板貢獻量的顯示，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，進行進一步的處理，包括聲音回放。

· 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、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 貢獻圖）

· 通過面板貢獻量的顯示，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，進行進一步的處理，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

面板貢獻量直方圖顯示了部分結(jié)構(gòu)對聲輻射的貢獻量占大部分

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，巨型機的并行計算版本可方便地處理超大型問題。獨特的聲學傳遞向量(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-變速器-傳動系；

輪胎噪聲；

進氣噪聲、排氣噪聲；

部件噪聲；

航空航天：

飛機：發(fā)動機和客艙噪聲；

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、電視機；

電話，移動電話，語音產(chǎn)品；

家用電器；

商用機器；

壓縮機，空調(diào)器；

水聲：

船舶；

潛艇；

推進器；

聲納；

其它：

運輸：火車、地鐵；

發(fā)電；

重型機械；

室內(nèi)聲學；

環(huán)境噪聲；