ACTRAN航空噪声模拟案例_简介
机车噪声模拟案例
ACTRAN Aero-Acoustics
ACTRAN TM
ACTRAN Acoustics ACTRAN VI 11
Copyright Hi-keyTechnologies
ACTRAN Acoustics
声学仿真工具 典型应用
管道中声传播 声波遇到障碍物的衍射 振动结构的声辐射
利用其他CAE工具创建的网格，建立ACTRAN分析模型
提供脚本化语言编辑功能 方便快捷的后处理功能
云图、频谱曲线、瀑布图、指向性曲线 自动计算全局量 从云图结果提取场点响应 Plt2audio：将频谱曲线转换为声音文件
Advanced post-processing FRF Display Tool
Normalized Drag Coefficient (top) & Its Fourier Transform (bottom)
Model creation and validation
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Copyright Hi-keyTechnologies
ACTRAN在列车声学设计中的应用
ACTRAN软件介绍 列车的噪声问题
ACTRAN在列车声学设计中的应用
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列车噪声问题概述
气动噪声问题概述
原始结构几何模型与噪声问题描述 ACTRAN Aero-acoustics湍流噪声分析流程与原理
CFD非定常流动模拟
CFD网格划分与Fluent建模 CFD模拟结果
CAA湍流噪声分析
ACTRAN Aero-acoustics模型 CAA网格划分与ACTRAN建模
ACTRAN-iCFD提取噪声源(Lighthill/Mohring)和导入流场(Mohring)
actran算例
actran算例Actran算例简介Actran是一种基于有限元方法的声学软件，用于分析声学系统和结构的振动、噪声和声音品质等问题。
Actran算例是指使用Actran软件进行模拟计算的实际案例，可以帮助用户了解Actran软件的功能和使用方法，同时还可以为用户提供参考和借鉴。
Actran算例分类根据不同的应用领域和问题类型，Actran算例可以分为多个分类。
以下是常见的几种分类：1. 汽车行业：汽车内部噪音、发动机噪音、风噪等；2. 航空航天行业：飞机内部噪音、发动机噪音、气流噪声等；3. 电子产品行业：手机、电脑等设备的声学性能分析；4. 建筑行业：建筑物内部声学环境分析。
以上仅是一些常见的分类，实际上根据不同用户需求和应用场景，还可以有更多不同的分类方式。
Actran算例特点1. 精度高：Actran软件采用了高级数值方法和计算技术，能够保证模拟结果精度高；2. 可靠性强：Actran软件经过多年发展和验证，已经成为业内公认的声学模拟软件之一，具有较高的可靠性；3. 易于使用：Actran软件提供了友好的用户界面和操作指南，使得用户可以轻松上手；4. 应用广泛：Actran软件可以应用于多个行业和领域，涵盖了各种声学问题。
Actran算例实例以下是几个常见的Actran算例实例：1. 汽车内部噪声分析：汽车内部噪声是一个重要的问题，特别是在高速行驶时。
使用Actran软件可以对汽车内部噪声进行分析和优化。
例如，在设计车门时，可以通过模拟计算来确定最佳密封方案，以降低车门的气流噪声。
2. 飞机发动机噪音分析：飞机发动机噪音是一种常见的问题。
使用Actran软件可以对飞机发动机噪音进行分析和预测。
例如，在设计新型飞机发动机时，可以通过模拟计算来确定最佳设计方案，以降低发动机噪音。
3. 建筑物内部声学环境分析：在建筑物内部，存在着各种不同的声学环境。
使用Actran软件可以对建筑物内部声学环境进行分析和优化。
噪声分析软件Actran航空发动机声学问题解决方案
5.1.1 发动机的基本情况................................................................................................21 5.1.2 优化声衬的工况参考点........................................................................................22 5.1.3 ACTRAN 模型 .....................................................................................................22 5.1.4 阻抗优化方法........................................................................................................25 5.1.5 插入损失与优化的阻抗结果................................................................................27 5.1.6 ACTRAN 在声衬设计方面的应用.......................................................................30 5.2 排气噪声应用案例...........................................................................................................30 5.2.1 模型参数................................................................................................................32 5.2.2 计算结果................................................................................................................35 六、ACTRAN 应用前景 ...............................................................................................................40
ACTRAN振动噪声模拟--单元库
ACTRAN支持流体有限元与无限元、结构实体单元、实体壳单元、梁单元、薄壳单元等。
下文将详细介绍一些特殊单元应用。
1.加强筋单元
在真实车辆内部中，加强筋和梁是加在铝蒙皮上的结构，它们一般也是铝制的。
这些加强筋结构可以用ACTRAN中的1D梁单元或2D加强筋单元（STIFFENER单元）进行模拟。
这样做的好处是能够模拟使用加强筋的多层结构，并减小模型的规模从而降低对硬件需求。
从振动的角度分析，使用ACTRAN的加强筋单元建模，可以得到与真实加强筋同样的力学性能。
在众多工程项目中，ACTRAN的2D加强筋单元已经得到了有效的验证。
2.壳单元和梁单元
ACTRAN支持使用二维网格描述板壳结构，厚度项在ACTRAN里定义，建模更方便快捷。
对于壁板结构中的加强筋，ACTRAN支持使用1D梁单元模拟，综合使用壳单元、梁单元，可以模拟多层加强筋的板壳结构。
Actran-2012用户大会_Honeywell-航空发动机短舱噪声案例
Actran Users’ Conference 2012
Inlet Treatment Configurations to be Analyzed
Configuration 1 2 3 4
Treatment Baseline Hardwall Foam Liner Only Muffler Only Foam + Muffler
Actran Users’Conference 2012
Acoustic Treatment
Multi-Cavity Muffler with Perforate Facesheet
•
Treatment Requirements:
– Broadband attenuation over a wide frequency range – Inexpensive – Lightweight – Easily manufactured and installed
Actran Users’ Conference 2012
Computational Space
Interior region – Acoustic mode propagation
Inlet duct, from highlight downstream to compressor inlet flange Bulk Absorber Liner Muffler cavities Modal Basis extension of inlet duct, downstream of compressor inlet flange
– At 5000 Hz, Ground Idle condition, the maximum element edge length should be 0.0113 m – To reduce the problem size, the mesh was coarsened near the Near Field/Far Field boundary • 0.042 m element size • Resolve waveforms for frequencies up to 1350 Hz
actran气动声学算例
actran气动声学算例
计算气动声学的一个常见示例是使用 Actran 软件进行飞机外部噪声的预测。
以下是一个基于 Actran 的气动声学算例的简要描述：
1. 几何模型和网格生成：首先，需要建立飞机的几何模型，并使用合适的网格生成工具生成计算网格。
网格的质量和分辨率对于准确的声学计算非常重要。
2. 流动模拟：使用计算流体力学（CFD）软件，如Fluent 或 StarCCM+，对飞机周围的流场进行模拟。
这将提供流场的速度、压力和温度等信息。
3. 声学模拟：将 CFD 得到的流场数据导入 Actran 中，使用气动声学模块进行声学模拟。
Actran 可以根据流场信息计算出声波的产生、传播和反射。
4. 声源建模：在 Actran 中，可以定义各种声源，如飞机表面的脉动压力、喷流噪声等。
这些声源的特性将根据 CFD 结果或实验数据进行设置。
5. 声学传播计算：Actran 会根据声源信息和几何模型，计算声波在空间中的传播。
它可以考虑声的反射、折射和衰减等因素。
6. 结果分析：计算完成后，Actran 可以提供声学结果的可视化和分析工具。
可以查看声压级分布、噪声辐射方向图、频率谱等，以评估飞机的噪声水平。
通过这样的算例，研究人员或工程师可以评估不同设计方案对飞机噪声的影响，优化飞机的外形或其他参数，以降低噪声水平。
需要注意的是，这只是一个简单的示例，实际的 Actran 气动声学计算可能会涉及更复杂的模型、边界条件和声源设置，具体取决于研究的具体问题和要求。
船舶噪声模拟案例_中文_2012.10.9
“Vibro-Acoustic simulation of structure-borne induced radiation of ship windows”
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介绍
船体窗户尺寸很大，它们往往是舰船噪声传入船舱的薄弱环节
需要预测不同窗户模型的声学性能
高等院校
上海交通大学船舶学院、机械学院 哈尔滨工程大学（哈船）船舶学院、水声学院 华中科技大学 西安交通大学 天津大学机械学院 …
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Actran 在船舶行业的应用
Examples of shipbuilding Applications
120.5 Hz
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ACTRAN在船舶行业的应用
应用1：换能器仿真分析 应用2：附加质量效应 应用3：船舱窗结构隔声分析-瑞利边界元的应用 应用4：舰艇螺旋桨噪声仿真分析 应用5：拉法耶级护卫舰声学处理仿真分析 应用6：柴油发动机辐射噪声分析 应用7：潜艇整体声学分析 应用8：舱板声学分析
计算远场声辐射
不匹配网格的映射
支持结构与流体使用不同类型的网格
结构网格
流体网格
多种激励方式与边界条件，可以与其他CAE工具联合分析
支持真实工况的条件
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ACTRAN 模型说明
Actran建立一个模型，包括流体与结构. 可以考虑流体对结构的附加质量效应 结构与流体耦合 海平面: 压强设为环境压强 (p=0)
航空噪声模拟案例课件
▪ 声学，运动学与动态激励 ▪ 湍流边界层 ▪ 扩散声场
高性能求解器与并行处理
扬声器
侧窗声传递
壳体辐射噪声
ACTRAN AeroAcoustics
宽带流致噪声仿真工具 (湍流噪声) 特性
▪ 支持大多数的CFD软件 ▪ Lighthill声类比：针对低马赫数、均质流 ▪ Morhing声类比：针对高马赫数、非均质流 ▪ 提供积分插值法
国Lloyd船级社等十一家大型企业，共同资助FFT开发ACTRAN软件 专业的声学仿真工具: 振动声学 (Actran/Vibro Acoustics, Actran for Nastran) 流动声学 (Actran/TM, Actran/DGM, Actran/Aero Acoustics) 前后处理器 (Actran/VI) 服务: 培训, 技术交流, 工程咨询, 特别开发 科研:FFT参加众多科研项目，从风机噪声、螺旋桨噪声、轮胎噪声、
▪ 进气道 / 风扇噪声: Actran/TM ▪ 尾喷 / 外涵道噪声: Actran/TM 与 Actran/DGM ▪ 声衬效果: Actran/TM 或 Actran/DGM
振动声学: 机身壁板/驾驶舱性能
▪ 传递损失计算TL ▪ TL, 发动机激励(结构传递& 空气传递) ▪ TL, 湍流边界层激励(TBL) ▪ 机身壁板 改进
实验装置
圆柱形壳体，内部空间封闭 预测加强筋的作用 不同激励的影响 解析方法软件 (FFT开发, AIRBUS所
有权, 与ACTRAN交叉验证) vs. 实验
Radius R
h Cylinder thickness Length L=3.7R
Flow direction R
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ACTRAN DGM
ACTRAN Vibro-Acoustics
ACTRAN Aero-Acoustics
ACTRAN TM
ACTRAN Acoustics ACTRAN VI 6
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Some Aerospace Customers
服务: 培训, 技术交流, 工程咨询, 特别开发 科研:FFT参加众多科研项目，从风机噪声、机身壁板声学设计、环控系
统噪声、航空发动机噪声到高性能计算以及产品的声学设计等。
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The ACTRAN software suite
ACTRAN feature
支持详细e 玻璃棉
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ACTRAN典型应用2-环控系统声学设计
研究声波在环控系统管道内的传播 影响管道声学性能的多种因素
横截面形状 固定装置 管壁材料、厚度
FFT-海基盛元
ACTRAN在航空工业的应用
李奇 博士
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内容
飞机噪声源
ACTRAN 产品介绍
ACTRAN在航空工业的应用案例
2
Copyright Free Field Technologies
飞机主要的噪声源
机舱内噪声 客舱总体噪声水平
ACTRAN 产品介绍
ACTRAN在航空工业的应用案例
4
Copyright Free Field Technologies
Free Field Technologies
1998，由Dr. Jean-Pierre Coyette、Dr. Jean-Louis Migeot创立
总部在比利时布鲁塞尔，法国图卢兹、日本东京设有分部
1999-2001，空中客车,雷诺, 标志, 菲亚特, 通用汽车, 壳牌石油, 德 国Lloyd船级社等十一家大型企业，共同资助FFT开发ACTRAN软件
专业的声学仿真工具: 振动声学 (Actran/Vibro Acoustics, Actran for Nastran) 流动声学 (Actran/TM, Actran/DGM, Actran/Aero Acoustics) 前后处理器 (Actran/VI)
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Copyright Free Field Technologies
谢 谢！
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Copyright Free Field Technologies
流动噪声分析
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Copyright Free Field Technologies
ACTRAN典型应用3-发动机声学设计
ACTRAN是唯一模拟发动机噪声的仿真软件
外涵道声学设计 “短舱” 声学设计
管道模态
排气噪声
声衬模拟
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ACTRAN典型应用4-APU声学设计
涵盖APU的声学特性：背景流、声衬、管道模态。
声衬
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Copyright Free Field Technologies
ACTRAN典型应用5-增升装置声学设计
欧盟TIMPAN （Technologies to IMProve Airframe Noise）研究项目，
8
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内容
飞机噪声源与商飞工作进展
ACTRAN 产品介绍
ACTRAN在航空工业的应用案例
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ACTRAN典型应用1-机身壁板声学设计
铝蒙皮, 观察窗, 加强筋, 框, 地板, 玻璃棉，空腔:
降低机体噪声。
ACTRAN Aero-Acoustics 预测气动噪声 研究不同声衬的插入损失
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总结
Actran 软件
专业的计算声学软件、声学优化设计的工具 航空领域众多客户的选择
适用于多种航空声学问题
通过欧盟合作框架下众多实验与工程的验证 提供标准化的CAE接口 支持主流操作系统(Linux, windows, IBM-AIX)
外部噪声源
内部噪声源
发动机
机身外部气动 激励
环控系统
航电系统
其它
空气传播
振动传递
由观察 窗传递
通过结构 传递
压缩机噪声
管路噪声
机舱外噪声
发动机噪声 APU和环控系统噪声
气动噪声（起落架，增升装置等）
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Copyright Free Field Technologies
内容
飞机噪声源与商飞工作进展
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Copyright Free Field Technologies
ACTRAN在空客应用情况简介
ACTRAN软件是国际上成熟的商用计算声学软件，被空客广泛应用于飞
机的声学设计与优化：
空客应用ACTRAN软件完成了超过120个课题，涉及到飞机声学设计优化的 各个领域； 空客采购了数十个ACTRAN 使用权，并且为之购置了256个CPU的计算机硬 件； 空客在最新的机型Airbus380中，大量采用了ACTRAN进行声学优化设计。 从1998年到2008年十年期间，空客对ACTRAN软件的投资从每年15,000欧元 增长至750,000欧元； FFT公司在空客图卢兹有六人现场项目组，专职负责空客系列机型的声学 设计。