Actran13软件模块及功能简介
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ACTRAN可以模拟3D，2D以及2D轴对称问题
短舱的三维模拟
短舱的二维轴对称模拟
第十七页，共71页。
How Does it Work?
ACTRAN求解器 其输入可以是一个（或几个）文件，包含所有的模型信息
（网格，材料属性，边界条件，输出需要等）
输出结果文件和报告文件
第十八页，共71页。
Modeling Process with ACTRAN
第二十一页，共71页。
Launching ACTRAN (3)
ACTRAN可以用图形界面的形式启动 - FFT Launcher
Window平台下的启动
Start Menu All Programs FFT Actran_12.0 Actran
Linux平台下的命令启动
$ACTRAN_PATH/Actran_12.0/bin/actranw
path to the scratch directory to be used default is
scratch
--report=REPORT name of the ACTRAN report directory default is report
--radical=RADICAL radical of the information files written in the ACTRAN report directory default
END keyword [integer] ACTRAN起始内嵌
第二十六页，共71页。
Concepts – Introduction (1)
ACTRAN模型包含多种不同的信息：网格描述，材料属性，分析参数 等等。
ACTRAN中的模型信息：
▪Domain and Element Set
▪Material ▪Component ▪Boundary Condition ▪Analysis Parameter ▪Fields and Tables (advanced)
ACTRAN for NASTRAN
ACTRAN DGM
ACTRAN Vibro-Acoustics ACTRAN Aero-Acoustics ACTRAN TM
ACTRAN Acoustics
ACTRAN VI
第七页，共71页。
ACTRAN Acoustics
声学仿真工具 ▪ 基于声学有限元/无限元技术 ▪ 声源: 点声源, 平面波, 管道模态, 结构振动… ▪ 非均质流体(密度和温度梯度) ▪ 精确模拟管道声学问题的边界条件(解析解) ▪ 更多的功能: 传递矩阵法、不匹配网格、完美匹配层、粘热单元类型、辐射噪声的积分插值方 法…
Free Field Technologies
1998，由Dr. Jean-Pierre Coyette、Dr. Jean-Louis Migeot创立 1999-2001，雷诺, 标志, 菲亚特, 通用汽车, 空中客车, 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
▪ 直接将频谱曲线转换为声音文件
Model creation and validation
Advanced post-processing
FRF Display Tool
第十四页，共71页。
What is ACTRAN ? (1)
ACTRAN是进行声学，振动声学以及气动声学仿真的工具 ACTRAN基于有限元与无限元的算法 ACTRAN提供了丰富的单元库，材料库，边界条件类型，求解方案
以及求解器
第十五页，共71页。
Applications
振动结构的声辐射
管道封闭腔中的声传播
声-振耦合仿真
声透射-传递损失
第十六页，共71页。
What is ACTRAN ? (2)
大多数情况下，将声学现象假设为线性问题。因此，ACTRAN求解的是线性方 程组 proportionality between effect and cause
这些信息为ACTRAN的分析设置提供了直观、协调的结构。
第二十七页，共71页。
Concepts – Introduction (2)
Domain：有限元单元的集合； Material：描述材料的物理和化学性质； Component：单元Domain的数值特性和物理属性的集合；
boundary condition：单元的边界条件与载荷激励； analysis parameter：影响模型计算的一组参数。
▪ 专业的声学仿真工具（ Actran/Acoustics ） ▪ 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)
Trim is everywhere
Superlement coupling
From BIW to trimmed body
第十三页，共71页。
ACTRAN VI
ACTRAN各模块的前后处理器
提供脚本化语言编辑功能
方便快捷的前后处理功能 ▪ 测量距离，测量角度，梁单元、边界条件可视化 ▪ 指向性麦克风 ▪ 云图、频谱曲线、瀑布图、指向性曲线 ▪ 自动计算全局量、板块贡献量分析、传递损失计算 ▪ 可以从云图结果提取场取频谱曲线结果
Complex Exhaust Flow
Acoustic field
© TURNEX Project
第十二页，共71页。
ACTRAN for NASTRAN
主要特性 从白车身到添加内饰材料整车模型的声学仿真工具 模态与物理坐标系的耦合求解 与 Nastran 完全兼容，支持超单元应用 满足计算精确性要求的同时，极大地提高求解速度 客户: Ford, Nissan, Rieter, ...
第二十四页，共71页。
ACTRAN Input File : Example (2)
第二十五页，共71页。
ACTRAN Input File : Example (3)
ACTRAN起始
BEGIN ACTRAN
END ACTRAN
所有关键字段起始 BEGIN keyword [integer]
> actranpy [options]
Options:
-i INPUTFILE, --input name of the ACTRAN input file
-m MEM, --mem=MEM,
maximum amount of memory in MB that will be used by each process 100
例如
actranpy –i model.dat –m 1000
default is
第二十页，共71页。
Launching ACTRAN (2)
用下面的命令可以得到可能的选项列表
> actranpy –u DIRECT -help
Options:
-s SCRATCH, --scratch=SCRATCH
客户：
Daimler, BMW, VW, Delphi, Visteon, John Deere, Brothers, PSA...
风扇噪声
空调管道
与实验结果比较
第十页，共71页。
ACTRAN TM
唯一模拟航空发动机以及其他涡轮机械噪声的工具 特性：
▪ 以管道模态方式定义声学激励，模态参数自动识别 ▪ 非均质背景流下声音的传播 ▪ 精确模拟声衬
第二十二页，共71页。
Launching ACTRAN (4)
ACTRAN可以在ACTRAN VI中启动 启动界面与FFT Launcher类似
可以以拖拽的方式选择分析
第二十三页，共71页。
ACTRAN Input File : Example (1)
ACTRAN模型文件以ASCII格式
流致噪声仿真工具
▪ 支持大多数的CFD软件，并经过大量实验验证； ▪ Lightill 声类比、Möhring 声类比适用不同领域；
▪ 可以提取面声源和体声源，采用积分插值方法； ▪ 支持流场插值的周期性和对称性；
▪ 在有限元网格上可以定义边界条件：
• 任何边界条件都可使用 !!! • 这是与其他处理方法(如Curle, FWH or BEM)相比，最大的优势！ ▪ 可以与VibroAcoustics联合计算，进行振动/流动声学一体化分析
jeanlouismigeot创立19992001雷诺标志菲亚特通用汽车空中客车壳牌石油德国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actranacoustics振动声学actranvibroacousticsactran流动声学actrantmactrandgmactranaeroacoustics前后处理器actranvi服务
丰富的有限单元与材料库:
▪ 声学有限元与无限元 ▪ 梁单元、弹簧单元、刚体单元、壳单元与实体单元 ▪ 复合材料单元、薄壳单元，允许考虑预应力作用 (*)
▪ 多孔与多孔弹性单元（Biot、Lumped、Rigid、Delany-Bazley、Miki等五种多孔模型） ▪ Nastran to Actran转换器
典型应用
▪ 管道中声传播 ▪ 振动结构辐射噪声 ▪ 障碍物衍射
高性能求解器，并行技术
Exhaust Muffler
Diffraction w/ flow
Powertrain Radiation
第八页，共71页。
ACTRAN VibroAcoustics
声振耦合仿真工具（结构动力学求解器+声学求解器）
▪ 汽车空调系统噪声分析、排气系统、内饰分析 ▪ 汽车风噪优化分析
▪ 高速列车振动、气动噪声分析 ▪ 某型飞机典型结构、环控系统、机翼声学设计与优化
▪ 螺旋桨噪声分析
▪ 换能器、声呐分析 ▪ 某型核工业压水堆管道共振腔气动噪声分析、声疲劳分析等
培训与教学
▪ ACTRAN软件培训 ▪ Actran技术交流QQ群: ▪ ACTRAN资料库:
▪ 压电材料单元，支持换能器、声纳与噪声主动控制模拟 (*)
真实的激励方式:
▪ 声学，运动学与动态激励
▪ 随机激励：湍流边界层、扩散声场（结构和流体）、δ相关激励，得到平均值、标准偏差、包络等
高性能求解器与并行处理
扬声器
侧窗声传递
壳体振动辐射噪声
第九页，共71页。
ACTRAN AeroAcoustics
唯一求解涡轮发动机排气噪声的工具
欧盟项目：TURNEX、MESSIAN
特性：
▪ 解决大温度梯度、剪切层流场的声传播问题 ▪ 时域求解线性欧拉方程 (LEE) ▪ 支持非结构化网格，单元阶次自适应（最大16阶） ▪ 适用大规模问题的求解 ▪ 导纳边界、速度边界及考虑发动机安装效应的Thompson边界 ▪ 可以导入常见CFD软件计算得到的平均流结果
客户: Airbus, Rolls-Royce, SNECMA, General Electric, MTU, Honeywell, Liebherr, Turbomeca, Aermacchi, ...
© Aermacchi
© Airbus
© Airbus
第十一页，共71页。
ACTRAN/DGM
is actranpy --test
run without solution for test purposes --errorlevel=ERRORLEVEL
stop application at severity level X, with X in [INFO, EFFICIENCY, WARNING, CAUTION, FATAL] – default is FATAL
可使用多种网格划分工具建立有限元模型，并且导出ACTRAN VI可读取得格式
（CDB,BDF,UNV,DAT…）。 ACTRAN模型在ACTRAN VI中建立。 计算结果的后处理可以在ACTRAN VI或其它后处理软件中进行。
第十九页，共71页。
Launching ACTRAN (1)
ACTRAN可以在操作系统中以命令方式启动：
第二页，共71页。
Locations
第三页，共71页。
Some Automotive Customers
第四页，共71页。
Some Aerospace Customers
第五页，共71页。
Some Other References
第六页，共71页。
The ACTRAN software suite
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，从汽车风噪声、轮胎噪声、发动机噪声到高性
能计算以及产品的声学设计等。
第一页，共71页。
海基声学事业部
声学团队
10余人，均具有硕士以上学历，声学团队中有来自汽车、航空、船舶等行业背景，且 具有许多咨询项目经验。 近几年咨询项目
短舱的三维模拟
短舱的二维轴对称模拟
第十七页，共71页。
How Does it Work?
ACTRAN求解器 其输入可以是一个（或几个）文件，包含所有的模型信息
（网格，材料属性，边界条件，输出需要等）
输出结果文件和报告文件
第十八页，共71页。
Modeling Process with ACTRAN
第二十一页，共71页。
Launching ACTRAN (3)
ACTRAN可以用图形界面的形式启动 - FFT Launcher
Window平台下的启动
Start Menu All Programs FFT Actran_12.0 Actran
Linux平台下的命令启动
$ACTRAN_PATH/Actran_12.0/bin/actranw
path to the scratch directory to be used default is
scratch
--report=REPORT name of the ACTRAN report directory default is report
--radical=RADICAL radical of the information files written in the ACTRAN report directory default
END keyword [integer] ACTRAN起始内嵌
第二十六页，共71页。
Concepts – Introduction (1)
ACTRAN模型包含多种不同的信息：网格描述，材料属性，分析参数 等等。
ACTRAN中的模型信息：
▪Domain and Element Set
▪Material ▪Component ▪Boundary Condition ▪Analysis Parameter ▪Fields and Tables (advanced)
ACTRAN for NASTRAN
ACTRAN DGM
ACTRAN Vibro-Acoustics ACTRAN Aero-Acoustics ACTRAN TM
ACTRAN Acoustics
ACTRAN VI
第七页，共71页。
ACTRAN Acoustics
声学仿真工具 ▪ 基于声学有限元/无限元技术 ▪ 声源: 点声源, 平面波, 管道模态, 结构振动… ▪ 非均质流体(密度和温度梯度) ▪ 精确模拟管道声学问题的边界条件(解析解) ▪ 更多的功能: 传递矩阵法、不匹配网格、完美匹配层、粘热单元类型、辐射噪声的积分插值方 法…
Free Field Technologies
1998，由Dr. Jean-Pierre Coyette、Dr. Jean-Louis Migeot创立 1999-2001，雷诺, 标志, 菲亚特, 通用汽车, 空中客车, 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
▪ 直接将频谱曲线转换为声音文件
Model creation and validation
Advanced post-processing
FRF Display Tool
第十四页，共71页。
What is ACTRAN ? (1)
ACTRAN是进行声学，振动声学以及气动声学仿真的工具 ACTRAN基于有限元与无限元的算法 ACTRAN提供了丰富的单元库，材料库，边界条件类型，求解方案
以及求解器
第十五页，共71页。
Applications
振动结构的声辐射
管道封闭腔中的声传播
声-振耦合仿真
声透射-传递损失
第十六页，共71页。
What is ACTRAN ? (2)
大多数情况下，将声学现象假设为线性问题。因此，ACTRAN求解的是线性方 程组 proportionality between effect and cause
这些信息为ACTRAN的分析设置提供了直观、协调的结构。
第二十七页，共71页。
Concepts – Introduction (2)
Domain：有限元单元的集合； Material：描述材料的物理和化学性质； Component：单元Domain的数值特性和物理属性的集合；
boundary condition：单元的边界条件与载荷激励； analysis parameter：影响模型计算的一组参数。
▪ 专业的声学仿真工具（ Actran/Acoustics ） ▪ 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)
Trim is everywhere
Superlement coupling
From BIW to trimmed body
第十三页，共71页。
ACTRAN VI
ACTRAN各模块的前后处理器
提供脚本化语言编辑功能
方便快捷的前后处理功能 ▪ 测量距离，测量角度，梁单元、边界条件可视化 ▪ 指向性麦克风 ▪ 云图、频谱曲线、瀑布图、指向性曲线 ▪ 自动计算全局量、板块贡献量分析、传递损失计算 ▪ 可以从云图结果提取场取频谱曲线结果
Complex Exhaust Flow
Acoustic field
© TURNEX Project
第十二页，共71页。
ACTRAN for NASTRAN
主要特性 从白车身到添加内饰材料整车模型的声学仿真工具 模态与物理坐标系的耦合求解 与 Nastran 完全兼容，支持超单元应用 满足计算精确性要求的同时，极大地提高求解速度 客户: Ford, Nissan, Rieter, ...
第二十四页，共71页。
ACTRAN Input File : Example (2)
第二十五页，共71页。
ACTRAN Input File : Example (3)
ACTRAN起始
BEGIN ACTRAN
END ACTRAN
所有关键字段起始 BEGIN keyword [integer]
> actranpy [options]
Options:
-i INPUTFILE, --input name of the ACTRAN input file
-m MEM, --mem=MEM,
maximum amount of memory in MB that will be used by each process 100
例如
actranpy –i model.dat –m 1000
default is
第二十页，共71页。
Launching ACTRAN (2)
用下面的命令可以得到可能的选项列表
> actranpy –u DIRECT -help
Options:
-s SCRATCH, --scratch=SCRATCH
客户：
Daimler, BMW, VW, Delphi, Visteon, John Deere, Brothers, PSA...
风扇噪声
空调管道
与实验结果比较
第十页，共71页。
ACTRAN TM
唯一模拟航空发动机以及其他涡轮机械噪声的工具 特性：
▪ 以管道模态方式定义声学激励，模态参数自动识别 ▪ 非均质背景流下声音的传播 ▪ 精确模拟声衬
第二十二页，共71页。
Launching ACTRAN (4)
ACTRAN可以在ACTRAN VI中启动 启动界面与FFT Launcher类似
可以以拖拽的方式选择分析
第二十三页，共71页。
ACTRAN Input File : Example (1)
ACTRAN模型文件以ASCII格式
流致噪声仿真工具
▪ 支持大多数的CFD软件，并经过大量实验验证； ▪ Lightill 声类比、Möhring 声类比适用不同领域；
▪ 可以提取面声源和体声源，采用积分插值方法； ▪ 支持流场插值的周期性和对称性；
▪ 在有限元网格上可以定义边界条件：
• 任何边界条件都可使用 !!! • 这是与其他处理方法(如Curle, FWH or BEM)相比，最大的优势！ ▪ 可以与VibroAcoustics联合计算，进行振动/流动声学一体化分析
jeanlouismigeot创立19992001雷诺标志菲亚特通用汽车空中客车壳牌石油德国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actranacoustics振动声学actranvibroacousticsactran流动声学actrantmactrandgmactranaeroacoustics前后处理器actranvi服务
丰富的有限单元与材料库:
▪ 声学有限元与无限元 ▪ 梁单元、弹簧单元、刚体单元、壳单元与实体单元 ▪ 复合材料单元、薄壳单元，允许考虑预应力作用 (*)
▪ 多孔与多孔弹性单元（Biot、Lumped、Rigid、Delany-Bazley、Miki等五种多孔模型） ▪ Nastran to Actran转换器
典型应用
▪ 管道中声传播 ▪ 振动结构辐射噪声 ▪ 障碍物衍射
高性能求解器，并行技术
Exhaust Muffler
Diffraction w/ flow
Powertrain Radiation
第八页，共71页。
ACTRAN VibroAcoustics
声振耦合仿真工具（结构动力学求解器+声学求解器）
▪ 汽车空调系统噪声分析、排气系统、内饰分析 ▪ 汽车风噪优化分析
▪ 高速列车振动、气动噪声分析 ▪ 某型飞机典型结构、环控系统、机翼声学设计与优化
▪ 螺旋桨噪声分析
▪ 换能器、声呐分析 ▪ 某型核工业压水堆管道共振腔气动噪声分析、声疲劳分析等
培训与教学
▪ ACTRAN软件培训 ▪ Actran技术交流QQ群: ▪ ACTRAN资料库:
▪ 压电材料单元，支持换能器、声纳与噪声主动控制模拟 (*)
真实的激励方式:
▪ 声学，运动学与动态激励
▪ 随机激励：湍流边界层、扩散声场（结构和流体）、δ相关激励，得到平均值、标准偏差、包络等
高性能求解器与并行处理
扬声器
侧窗声传递
壳体振动辐射噪声
第九页，共71页。
ACTRAN AeroAcoustics
唯一求解涡轮发动机排气噪声的工具
欧盟项目：TURNEX、MESSIAN
特性：
▪ 解决大温度梯度、剪切层流场的声传播问题 ▪ 时域求解线性欧拉方程 (LEE) ▪ 支持非结构化网格，单元阶次自适应（最大16阶） ▪ 适用大规模问题的求解 ▪ 导纳边界、速度边界及考虑发动机安装效应的Thompson边界 ▪ 可以导入常见CFD软件计算得到的平均流结果
客户: Airbus, Rolls-Royce, SNECMA, General Electric, MTU, Honeywell, Liebherr, Turbomeca, Aermacchi, ...
© Aermacchi
© Airbus
© Airbus
第十一页，共71页。
ACTRAN/DGM
is actranpy --test
run without solution for test purposes --errorlevel=ERRORLEVEL
stop application at severity level X, with X in [INFO, EFFICIENCY, WARNING, CAUTION, FATAL] – default is FATAL
可使用多种网格划分工具建立有限元模型，并且导出ACTRAN VI可读取得格式
（CDB,BDF,UNV,DAT…）。 ACTRAN模型在ACTRAN VI中建立。 计算结果的后处理可以在ACTRAN VI或其它后处理软件中进行。
第十九页，共71页。
Launching ACTRAN (1)
ACTRAN可以在操作系统中以命令方式启动：
第二页，共71页。
Locations
第三页，共71页。
Some Automotive Customers
第四页，共71页。
Some Aerospace Customers
第五页，共71页。
Some Other References
第六页，共71页。
The ACTRAN software suite
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，从汽车风噪声、轮胎噪声、发动机噪声到高性
能计算以及产品的声学设计等。
第一页，共71页。
海基声学事业部
声学团队
10余人，均具有硕士以上学历，声学团队中有来自汽车、航空、船舶等行业背景，且 具有许多咨询项目经验。 近几年咨询项目