声学仿真及在工程中的应用

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Comsol有限元软件在大型水下目标声学仿真上的应用

第３７卷第８期计算机应用与软件Ｖｏｌ３７Ｎｏ．８２０２０年８月ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＳｏｆｔｗａｒｅＡｕｇ．２０２０Ｃｏｍｓｏｌ有限元软件在大型水下目标声学仿真上的应用周　烨　温　玮（海军航空大学　山东烟台２６４０００）收稿日期：２０１９－０６－２４。

山东省重点研发计划项目（２０１６ＣＹＪＳ０２Ａ０１）。

周烨，硕士生，主研领域：水声工程。

温玮，副教授。

摘　要针对现有有限元分析软件在大型水下目标多物理场耦合问题处理上复杂度高、操作不便等问题，提出基于Ｃｏｍｓｏｌ有限元仿真软件对于大型三维目标的仿真应用方案。

推导其特有的间断伽辽金算法在ＬａｘＦｒｉｅｄｒｉｃｈｓ通量下针对波动方程的空间离散方程，并结合非定长时间显式４阶龙格库塔法计算水声目标仿真。

与解析解对比验证了Ｃｏｍｓｏｌ求解水声目标在处理多物理场耦合问题的有效性。

仿真三维潜艇模型的水下散射声场。

通过和传统有限元方法对比，验证了该方法在计算大型目标声散射时的高效性，为Ｃｏｍｓｏｌ在水声领域的应用提供了有效借鉴。

关键词Ｃｏｍｓｏｌ　间断伽辽金　ＬａｘＦｒｉｅｄｒｉｃｈｓ　声散射中图分类号　ＴＰ３１　ＴＢ５６文献标志码　ＡＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００３８６ｘ．２０２０．０８．０１４ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＯＦＣＯＭＳＯＬＦＩＮＩＴＥＥＬＥＭＥＮＴＳＯＦＴＷＡＲＥＩＮＡＣＯＵＳＴＩＣＳＩＭＵＬＡＴＩＯＮＯＦＵＮＤＥＲＷＡＴＥＲＴＡＲＧＥＴＺｈｏｕＹｅ　ＷｅｎＷｅｉ（ＮａｖａｌＡｉｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａｎｔａｉ２６４０００，Ｓｈａｎｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）ＡｂｓｔｒａｃｔＡｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｈｉｇｈｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙａｎｄｉｎｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｓｏｆｔｗａｒｅｉｎｄｅａｌｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅｍｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃａｌｆｉｅｌｄｃｏｕｐｌｉｎｇｏｆｌａｒｇｅｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｏｂｊｅｃｔｓ，ｗｅｐｒｏｐｏｓｅａｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｏｆｌａｒｇｅ３ＤｏｂｊｅｃｔｓｂａｓｅｄｏｎＣｏｍｓｏｌｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅ．ＴｈｅｄｉｓｃｒｅｔｅｓｐａｔｉａｌｅｑｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｗａｖｅｅｑｕａｔｉｏｎｕｎｄｅｒＬａｘＦｒｉｅｄｒｉｃｈｓｆｌｕｘｗａｓｄｅｒｉｖｅｄ，ａｎｄｔｈｅ４ｏｒｄｅｒｒｕｎｇｅｋｕｔｔａｍｅｔｈｏｄｗａｓｕｓｅｄｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｕｎｄｅｒｗａｔｅｒａｃｏｕｓｔｉｃｔａｒｇｅｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．ＴｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｗｉｔｈｔｈｅａｎａｌｙｔｉｃａｌｓｏｌｕｔｉｏｎｖｅｒｉｆｉｅｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆＣｏｍｓｏｌｉｎｓｏｌｖｉｎｇｔｈｅｍｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓｃｏｕｐｌｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｗｈｅｎｓｏｌｖｉｎｇｔｈｅｕｎｄｅｒｗａｔｅｒａｃｏｕｓｔｉｃｔａｒｇｅｔ．Ｔｈｅｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｓｃａｔｔｅｒｉｎｇａｃｏｕｓｔｉｃｆｉｅｌｄｏｆ３Ｄｓｕｂｍａｒｉｎｅｍｏｄｅｌｗａｓｓｉｍｕｌａｔｅｄ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｉｎｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇａｃｏｕｓｔｉｃｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｏｆｌａｒｇｅｔａｒｇｅｔｓｉｓｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｗｉｔｈｔｈｅｆｉｎｉｔｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｍｅｔｈｏｄ．ＩｔｐｒｏｖｉｄｅｓａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＣｏｍｓｏｌｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｕｎｄｅｒｗａｔｅｒａｃｏｕｓｔｉｃ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＣｏｍｓｏｌ　Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｇａｌｅｒｋｉｎ　ＬａｘＦｒｉｅｄｒｉｃｈｓ　Ａｃｏｕｓｔｉｃｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ０　引　言在实际应用中，尤其是水下目标识别探测中，越来越多的场合涉及数值计算，目前有很多成熟的有限元计算软件，把复杂的仿真过程以很简洁的过程实现［１］。

探析计算机仿真5种方法在汽车工程中的应用

探析计算机仿真5种方法在汽车工程中的应用计算机仿真是指通过计算机模拟现实世界中的物理过程或系统行为的过程。

在汽车工程中，计算机仿真可以帮助工程师们提前了解和评估汽车设计、性能和安全等方面的表现，从而提高设计效率和降低开发成本。

目前主要有以下五种方法在汽车工程中广泛应用：1. 动力学仿真：动力学仿真是通过建立整车动力学模型，模拟汽车在不同行驶状态下的运动和行为。

它可以帮助工程师们分析汽车的悬挂系统、转向系统、制动系统等对汽车行驶稳定性和操控性能的影响，优化动力总成的匹配，预测车辆的燃油消耗和排放等情况。

2. 碰撞仿真：碰撞仿真主要用于模拟汽车在碰撞事故中的行为和损伤情况。

通过建立包括车身结构、车灯、玻璃等在内的完整车辆模型，工程师们可以模拟不同碰撞情况下车辆的变形程度和受力分布，预测车辆的安全性能，优化车身结构和材料，减少碰撞对驾乘人员的伤害。

3. 流体力学仿真：流体力学仿真主要用于模拟汽车外部流场和内部流动。

通过建立包括车辆外形在内的三维模型，工程师们可以模拟车辆在不同速度和风向下的空气流场，优化车辆的空气动力学性能，减少空气阻力和提高燃油经济性。

流体力学仿真还可以用于模拟汽车内部风道和空调系统的流动，分析和改善车内空气质量和乘坐舒适性。

4. 热传递仿真：热传递仿真主要用于模拟汽车发动机、排气系统、冷却系统等的热传递和温度分布情况。

通过建立包括涡轮机、气缸、冷却器等在内的系统模型，工程师们可以优化冷却系统的设计和组成，提高发动机的散热效果，减少零部件的热应力和磨损，提高发动机的可靠性和寿命。

5. 声学仿真：声学仿真主要用于模拟汽车产生的噪声和振动。

通过建立包括发动机、轮胎、车身等在内的模型，工程师们可以模拟汽车在不同行驶条件下产生的噪声和振动，分析其来源和传播途径，优化车辆的隔音和减振措施，提高驾乘舒适性。

计算机仿真在汽车工程中的应用广泛且重要。

通过这些仿真方法，工程师们可以更加准确地预测汽车在不同条件下的表现，优化设计方案，提高汽车的性能和安全性。

珠海大剧院建筑声学元素的应用研究

珠海大剧院建筑声学元素的应用研究摘要：建筑声学是研究建筑中声学环境问题的科学，它在现在各种文艺演出建筑的设计中发挥了重要作用。

本文以珠海大剧院的建筑声学设计为例，阐述了建筑声学中的一些专业术语，论述了珠海大剧院的建筑设计过程以及实施与应用，以期为其他建筑物的建筑声学设计提供指导。

关键词：珠海大剧院；建筑声学；声学元素引言声学对于大家而言并不陌生，它是物理学中历史最悠久且当前仍在前沿研究领域的唯一分支学课，这其中包含很多的分支方向，如生理声学、心理声学、生物声学、次声学、超声学、电声学、建筑声学等等。

建筑的声学是指在建筑中的声音是如何传送，属于物理学科针对建筑物中的声音进行控制与研究建立相应的评价体系。

建筑声学的主要是研究室内的声音传播方式应用物理知识对声音进行处理，以此来构建室内良好的声音传播条件，减少噪音对建筑物的影响。

运用专业手段来提升建筑物的室内环境，同时提升建筑物的美观与艺术性。

一、建筑声学基本理论概述建筑声学是研究建筑物中的声音环境问题，主要是研究室内的声音传播状态与环境噪音的控制方法，保证室内的听闻状态，提升建筑物的居住环境。

在建筑声学之中有很多的专业术语，主要有分贝、混响时间RT、清晰度C80、声强因子G、噪音评价数NR、背景噪音、直达声以及混响声，下文我们对这些名词进行理论概述。

分贝：分贝是我国的法定计量单位，并不是国际单位制单位之一。

一般来说，1分贝是人耳刚好能听到的声音；15分贝以下人们会感觉很安静；30分贝左右大约是耳语的声音；40分贝大约是冰箱工作的声音；60分贝是人们谈话的声音；70分贝相当于在闹市区；85分贝大约是马路中央的声音；90分贝以上被普遍认为是对听力有损害的声音；如果人们待在100到120分贝的环境中超过一分钟就会造成暂时性的失明，严重者可能会导致耳聋。

混响时间RT：以秒为单位。

用来评估一个房间的混响程度和声学性能。

RT长的房间声音听上去丰满；RT短的房间声音听上去干涩但清晰度高。

隔声结构的声学性能试验及仿真分析

Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｈｅｔｄｍｅｓｒｍｅｔｎｉｌｔｄｃｍｐｔｔｎｓｃｒｒｃａｏｉｉｎｃｕｔｒｐｒｅｔｓｅａｕｅｎｄｓｍｕａｅｏｕａｉｅｕｅｃｕｉｌｓｔｓｉａｏｓｉｐｏｅ－ａｏｐｏｎｃｔｔｄｎｓｕｄｉｓｌｔｎｓｒｃｕｅ．ｎｔｉｔｄ。ｈｅｅｂｒｎｏｍｎｍｐｄｎｅｔｂｔｏｓｙｓｕｙｏｏｎ —ｎｕａｉｔｕｔｒｓＩｈｓｓｕｙｔｅｒｖｒｅａｔｒｏａｄｉｅａｃｕｅｍｅｈｄｏａｅｆｓｎｒｄｃｄｔｈｃｕｔｃｔｓｅｅｓｒｍｅｔＭｅｎｉ，ｅｅａｔａｖｎｇｓｄｓｄａｔｇｓｒｉｔｉｔｏｕｅｏｔｅａｏｓｉｅｔｄｍａｕｅｎ．ｒａｗｈｌｒｌｖｎｄａｔｅ，ｉａｖｎａｅｅａａｄａｐｉａｉｎｒｎｅａｅａａｙｅｏｈｅｅｔｎｏｏｎ－ｓｌｔｏｒｐｒｙｍｅｓｒｍｅｔｍｅｈｄ．ｎｐｌｔｏａｇｒｎｌｚｄｆｒｔｅｓｌｃｉｆｓｕｄｉｕａｉｎｐｏｅｔａｕｅｎｔｏｓｃｏｎ
Ｓｂｅｕｎｌｔｅａｏｓｉｒｐｒｙｓｍｕａｅｏｕｔｏｓｃｎｕｅｎｓｕｄｉｓｌｔｎｓｒｃｕｅ — ｕｓｑｅｔｙ，ｈｃｕｔｐｏｅｔｉｌｔｄｃｍｐｔｉｎｉｏｄｃｄｏｏｎ — ｕａｉｔｕｔｒｓＵｃａｎｏｓｎｈｉｉｅｅｅｎｔｏ（Ｅ）ａｄｓａｉｔａｎｒｙａａｙｉ（ＥＡ）ＢｏａｉｇａｎｓｈｉｇｔｅｆｎｔｌｍｅｔｍｅｈｄＦＭｎ［ｔｔｉｌｅｇｎｌｓｓＳｓｃｅ．ｙｃｍｐｒｎｍｏｇｔｔｅ

声学仿真结果分析报告

声学仿真结果分析报告声学仿真是通过计算机模拟声波的传播和反射过程，用于预测和分析声学环境中的声压级、声波传播路径和声场特性等参数的一种方法。

声学仿真结果分析报告是对声学仿真结果进行系统性统计和分析的文档，旨在提供给相关技术人员参考。

首先，声学仿真结果应包括声波传播路径和声压级的分布图。

通过对声场中各点的声波传播路径和声压级进行仿真模拟，可以直观地观察到声波的传播规律和声压级的分布情况。

通过分析声波的传播路径和声压级的分布，可以找出噪声源、声源受到的衰减程度，以及可能引起噪声源及其衰减的因素。

同时，还可以据此评估声音的传播效果，为改善声场环境提供依据。

其次，声学仿真结果还应包括声音频谱图的分析。

声音的频谱图可以展示不同频率声波的强度和分布情况，通过对频谱图的分析，可以判断声音的主要频率成分和其他频率成分的强度大小。

根据声波的频谱特性，可以评估声音的质量和特点。

同时，还可以据此判断噪声源的频率特性和可能的干扰因素，为减少噪声源的干扰和优化声音的质量提供依据。

另外，声学仿真结果还应包括声音传播中的反射和折射过程的分析。

声音在传播过程中会发生反射和折射现象，通过对这些现象的仿真模拟和分析，可以评估并预测声音的反射和折射路径和强度。

根据声音的反射和折射情况，可以判断声音的传播路径是否遇到了障碍物，以及声音的传播路径和声音本身的变化。

同时，还可以据此评估声音的传播效果和干扰因素，为优化声学环境提供依据。

最后，声学仿真结果还应包括声学参数的统计分析。

声学参数如声压级、声速和声能等是对声音进行量化和描述的参数，通过对声学参数的统计分析，可以评估声音的能量大小、传播效果和干扰因素。

通过对声学参数的统计分析，可以得出声音的特点和特性，为优化声学环境和改善声音质量提供依据。

综上所述，声学仿真结果分析报告应包括声波传播路径和声压级的分布图、声音频谱图的分析、声音传播中的反射和折射过程的分析，以及声学参数的统计分析等内容，这些分析结果可以为优化声学环境和改善声音质量提供依据。

声波在声学建模与仿真中的应用研究

声波在声学建模与仿真中的应用研究声波是一种机械波，通过分子之间的振动传递能量，是人类日常生活中常见的一种波动现象。

声波的传播速度与介质的性质密切相关，不同介质对声波的传播速度有不同的影响。

声波在声学建模与仿真中的应用研究，涉及到声波传播的原理、声学模型的构建以及声波仿真技术的应用等方面。

声波传播的原理是声学建模与仿真的基础。

声波的传播速度可以通过介质的密度、弹性模量和介质的物理性质等参数来计算。

在声学建模与仿真中，研究人员可以通过对声波传播原理的深入研究，建立数学模型来描述声波在不同介质中的传播规律。

这些模型可以用于预测声波在特定环境中的传播路径、传播速度以及传播损耗等信息，为声学建模与仿真提供理论基础。

声学模型的构建是声学建模与仿真的核心内容。

声学模型是对声波传播环境的一种抽象描述，可以包含介质的物理性质、几何形状以及边界条件等信息。

通过对声学模型的构建，研究人员可以模拟不同环境中声波的传播特性，进而预测声波的传播效果。

例如，在建筑设计中，可以通过声学模型来评估室内的声音吸收效果，为室内声学设计提供指导。

在城市规划中，可以通过声学模型来评估建筑物对周围环境的声音传播影响，为城市环境的声学设计提供参考。

声波仿真技术的应用是声学建模与仿真的重要手段。

声波仿真技术通过模拟声波的传播过程，可以预测声波在特定环境中的传播效果。

声波仿真技术可以基于声学模型进行，也可以基于数值计算方法进行。

在声学建模与仿真中，研究人员可以利用声波仿真技术来评估不同声学设计方案的效果，优化声学设计方案。

例如，在汽车工程中，可以通过声波仿真技术来评估汽车的噪声控制效果，为汽车噪声控制提供技术支持。

在音响系统设计中，可以通过声波仿真技术来评估音响系统的声场分布，优化音响系统的设计。

声波在声学建模与仿真中的应用研究不仅仅局限于建筑设计和汽车工程等领域，还涉及到医学、地震学、水声学等多个领域。

在医学领域，声波可以用于医学成像，如超声波成像技术可以通过声波的传播来获取人体内部组织的影像信息。

噪声与振动控制中的声学模拟与仿真技术考核试卷

5. A
6. B
7. A
8. B
9. D
10. C
11. D
12. C
13. B
14. A
15. A
16. D
17. A
18. D
19. C
20. C
二、多选题
1. ABD
2. ABC
3. ABD
4. ABC
5. ABCD
6. ABCD
7. ABCD
8. ABC
9. AB
10. ABC
11. ABD
B.媒介弹性
C.声波的频率
D.声波振幅
11.在噪声控制中，哪种结构的隔声效果通常采用透射损失来评价？()
A.墙体
B.门
C.窗户
D.所有以上选项
12.以下哪个单位用于表示声功率级？()
A. dB(A)
B. dB(SPL)
C. dB(W)
D. dB(Hz)
13.在声学仿真中，以下哪种模型可以用于描述室内声场？()
A.简单声源模型
B.统计能量分析模型
C.波束传播模型
D.随机噪声模型
14.以下哪种材料可用于振动控制中的阻尼处理？()
A.钢
B.纤维板
C.铝
D.玻璃
15.在声学仿真中，以下哪个参数用于描述声波在介质交界面上的行为？()
A.声阻抗
B.声压级
C.声功率
D.声速
16.以下哪种方法通常用于振动噪声源识别？()
C.热传导方程
D.牛顿第二定律
2.以下哪种材料常用于噪声控制中的吸声处理？()
A.金属板
B.岩棉
C.玻璃
D.塑料
3.振动控制中，以下哪种方法不常用于减少振动？()

建筑声学仿真软件ODEON在混响室设计中的应用

Ａｂｓｔｒａｃｔ：With the development of application and algorithm of building acoustic simulation software, it becomes more and more mature and can intuitively judge the existing problems of sound field and give guidance to the architectural shape design, which makes the early reflections in time and space distribute reasonably, and prevent building from acoustic defects such as acoustic focusing, flutter echo, standing wave and sound shadow. In view of the design of the reverberation chamber presented in this paper, we introduce an architectural acoustics simulation software ODEON developed by Danish University of Science and Technology, and the three-dimensional space and modeling correction, sound pressure level, and reverberation time T30 simulation calculation are conducted, so as to ensure the size of reverberation chamber, the sound field uniformity and reverberation time can meet the design standards. Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ODEON; acoustic simulation; reverberation chamber; reverberation time; sound focusing

电脑模拟技术在建筑隔音设计中的实践案例分析

电脑模拟技术在建筑隔音设计中的实践案例分析随着科技的发展和应用的不断推进，电脑模拟技术在各个领域中得到了广泛应用。

其中，电脑模拟技术在建筑隔音设计中的应用越来越受到重视。

本文将通过分析一系列实践案例，探讨电脑模拟技术在建筑隔音设计中的效果及其应用前景。

案例一：办公楼隔音改造在某办公楼的隔音改造中，设计师利用电脑模拟技术对办公室隔音情况进行了全面的分析和模拟仿真。

首先，通过对办公区域噪声源进行测量，得到了相关的数据。

接着，在CAD软件中绘制了建筑的三维模型，并添加了材料和结构信息。

在进行模拟仿真过程中，设计师根据办公楼的建筑特点和使用情况，设置了不同的隔音要求。

通过调整隔音设计方案，优化隔音材料的选择和构造方式，最终得到了满足要求的方案。

同时，通过对比模拟结果和实际测量数据，验证了电脑模拟技术的可靠性和准确性。

案例二：酒店客房声学设计在某酒店客房的声学设计中，设计师也运用了电脑模拟技术。

通过对客房使用情况的调研和噪声源的分析，设计师确定了隔音设计的目标和要求。

在进行模拟仿真时，设计师将客房的各个参数输入建模软件中，包括墙体材料、窗户尺寸、地板材料等，并设置了不同的隔音要求。

通过模拟分析，设计师可以预测客房隔音效果，并对设计方案进行调整和优化。

通过电脑模拟技术，设计师能够准确地预测不同隔音设计方案的效果，避免了传统试错法带来的时间和资源浪费。

同时，模拟技术还能够提供详细的分析报告，帮助设计师更好地理解隔音问题，并制定解决方案。

案例三：剧院声学设计剧院是一个对声学要求极高的场所。

在某剧院的声学设计中，设计师利用电脑模拟技术进行了全面的声学分析和模拟。

首先，设计师利用建模软件绘制了剧院的三维模型，包括舞台、观众席和音响设备等。

接着，通过在软件中设置不同的声学参数，如吸声材料的种类和布置、反射面的形状等，进行模拟分析。

通过模拟结果分析，设计师可以预测剧院内的声场情况，包括音质、音量和回声等。

根据模拟结果，设计师可以调整声学设计方案，以获得更好的声场效果。

消声工程施工方案

消声工程施工方案一、前言为了减少噪音对周围居民和环境的影响，消声工程逐渐成为各类工程建设中不可或缺的环保工程。

消声工程施工需要综合考虑声学原理、材料特性、工程条件等多方面因素，以确保施工质量和效果。

本文将从工程前期准备、施工步骤、材料选用等方面，详细介绍消声工程的施工方案。

二、工程前期准备1. 工程规划：在进行消声工程前，需要对工程范围和具体要求进行规划。

包括确定工程范围、预计施工周期、预算等。

2. 环境评估：对施工地点周围环境进行评估，了解周围居民、交通道路、学校、医院等敏感区域的位置和敏感程度，以便合理安排施工时间和施工方式。

3. 材料选用：根据工程需求，选择适合的消声材料，包括隔音材料、吸声材料、隔震材料等。

同时，需要对供应商进行评估，确保材料质量和供货能力。

4. 施工计划：制定详细的施工计划，包括施工步骤、施工队伍、施工进度、质量控制等。

确保施工按计划进行，提高施工效率。

5. 现场勘查：对施工地点进行现场勘查，了解具体地形、周围环境、建筑结构等情况，为后续施工提供依据和参考。

6. 安全评估：对施工现场进行安全评估，确定施工期间可能存在的安全隐患，并制定相应的安全措施。

三、施工步骤1. 软件仿真：在进行消声工程前，可以利用声学仿真软件对施工地点进行仿真分析，了解噪音传播和反射特性，以便制定合理的消声方案。

2. 搭建施工围栏：在施工现场搭建围栏，确保施工区域与周围环境隔离，减少施工噪音对周围居民的影响。

3. 清理施工现场：对施工现场进行清理，清除杂物、垃圾等，为后续工作提供干净整洁的施工环境。

4. 安装隔音材料：根据消声方案，对建筑结构进行隔音材料的安装，包括隔音板、隔音毡等。

确保材料安装牢固、耐久。

5. 安装吸声材料：对建筑内部进行吸声材料的安装，包括吸音板、吸音棉等。

吸声材料的选用和安装位置需根据声学特性进行合理设计。

6. 调试测试：在完成所有隔音和吸声材料的安装后，进行声学参数测试，包括噪音水平、声波传播方向等。

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Adams Machinery Gear Model
(4)声学辐射
Tip relieving crowning
no crowning and relieving
with crowning and relieving
FFT & MSC Software Confidential
21
齿轮噪声
FFT
通过冠状齿轮和齿轮修正，啮合力减小了
Time domain simulation SPL (time domain)
FFT & MSC Software Confidential
18
Engine Slap Sound Analysis
• Engine Slap Sound Analysis
– The Sound from contact between Cylinder inner wall and Moving Piston
– – – The geometries might be (slightly) different The mesh sizes can be very different (no loss of information from FEA) The penalty on the solver performance is weak Actran
– The results (velocities or displacements) are used as the excitation of the acoustic radiation problem solved by Actran
1m2 0
* P.T. = Power Train
FFT & MSC Software Confidential
FFT & MSC Software Confidential
16
Selective Power Evaluation
• Multiple surfaces can be created in order to measure the power radiated by each part of the power train.
9
声学模型建立
• 声学网格准备
– 振动体包络面: surface wrap mesh of the vibrating structure, for mapping the structure vibration to the acoustic mesh. Boundary Condition Mesh, or BC_MESH – 外部面网格：Exterior infinite elements surface: a convex shape – 体网格： Volume elements between the two surfaces
11
Problem
• This project: a complete truck powertrain, length around 2.5 meters
– The structure vibration is computed with a structural tool
• The Nastran, Abaqus and Ansys files are read by Actran • Some automatic procedures are available with Nastran
23
与电磁软件联合仿真
电磁软件
Actran
Compute the 3D magnetic field
Load structural model with electromagnetic forces
Compute radiated noise
Pressure at microphones Radiated power Contributions analysis
12
Computation Procedure
Structure Computation Actran Model (w/ ground)
Actran Results
FFT & MSC Software Confidential
13
Structural Results Mapping
• • BC_MESH: map the structure results on the acoustic surface Procedure used: based on integration ( more advanced technology than interpolation )
FEM MODEL （Elastic）
Force due to contact
Kinematic behavior
axial load due to kinematic motion
FFT & MSC Software Confidential
Adams model
19
Engine Slap Sound Analysis
FFT & MSC Software Confidential
5
频率域仿真和时间域仿真
• 频率域仿真：针对不随时间变化的现象，线性问题，计算频率响应函数和传递函数
• 时间域仿真，瞬态仿真：可针对瞬态随时间变化现象，非线性声学激励，发动机（动力总成）加速过程，冲击，碰撞现象等
FFT & MSC Software Confidential
7
动力装置噪声辐射问题
FFT & MSC Software Confidential
8
声辐射仿真流程
1. 振动计算：MSC Nastran, Adams/Flex, Marc, Actran, etc. Structure surface vibration 2. 声学计算: Actran in Frequency or Time Domain
6
机械行业噪声问题
动力装置
Gear Box Engine Compressor Pump
进气，排气车辆机械驾驶舱
Intake
噪声
Exhaust
旋转器械：风扇，涡轮增压器，压缩机等
Cooling Fan Turbocharger HVAC
FFT & MSC Software Confidential
– From Adams/Flex coupling analysis, motion and vibration is simulated
• as a sound source, the vibration response of the crank case surface can be obtained.
Time - Frequency - Pressure Map
FFT & MSC Software Confidential
20
齿轮噪声
• 目标
– 实际机床的齿轮噪声
(1)啮合力
• 挑战
– 减小噪声
(2)轴承力
(3)箱体振动
• 解决方法Solution
冠状齿轮和齿形修正
使用Adams模拟多体运动，使用Actran预测噪声
Adams( Time domain )
Time domain Radiation
Adams
Adams to Actran Toolkit Time domain simulation Adams Standard output Convert from Adams output to OP2
Actran
3. Post Processing and Analysis: Actran Maps FRF Waterfall Elements contribution
Acoustic directivity
Animation
Time domain pressure
Sound file
FFT & MSC Software Confidential
声学仿真及在工程中的应用
周泽声学仿真业务发展经理
2015年5月27日
FFT & MSC Software Confidential
1
Actran 软件及技术特点介绍
FFT & MSC Software Confidential
2
Actran软件模块
Actran主要模块
• • • 声学振动声学气动声学
FFT & MSC Software Confidential
17
Adams与Actran联合： Adams 2 Actran 转换器
• Analysis Flow
– Transient Response Analysis by Adams – Load on each node with a time history is transformed to OP2 file – Radiation analysis on the acoustic space in Actran model
• due to kinematic motion, the contact position changes from time to time • contact force will course crank case vibration • The contact position, forces various with engine rotational speed change
Slides extracted from Experimental Validation of an Efficient Procedure for Large Acoustic Radiation Problems, Gustafsson et.al., ISMA 2010