声学仿真及在工程中的应用
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Ｖｏｌ ３７Ｎｏ．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Ｌａｘ Ｆｒｉｅｄｒｉｃｈｓ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 Ｌａｘ Ｆｒｉｅｄｒｉｃｈｓ 声散射中图分类号 ＴＰ３１ ＴＢ５６ 文献标志码 Ａ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００ ３８６ｘ．２０２０．０８．０１４ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＯＦＣＯＭＳＯＬＦＩＮＩＴＥＥＬＥＭＥＮＴＳＯＦＴＷＡＲＥＩＮＡＣＯＵＳＴＩＣＳＩＭＵＬＡＴＩＯＮＯＦＵＮＤＥＲＷＡＴＥＲＴＡＲＧＥＴＺｈｏｕＹｅ ＷｅｎＷｅｉ（ＮａｖａｌＡｉｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａｎｔａｉ２６４０００，Ｓｈａｎｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｈｉｇｈｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙａｎｄｉｎｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｓｏｆｔｗａｒｅｉｎｄｅａｌｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅｍｕｌｔｉ ｐｈｙｓｉｃａｌｆｉｅｌｄｃｏｕｐｌｉｎｇｏｆｌａｒｇｅｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｏｂｊｅｃｔｓ，ｗｅｐｒｏｐｏｓｅａｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｏｆｌａｒｇｅ３ＤｏｂｊｅｃｔｓｂａｓｅｄｏｎＣｏｍｓｏｌｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅ．ＴｈｅｄｉｓｃｒｅｔｅｓｐａｔｉａｌｅｑｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｗａｖｅｅｑｕａｔｉｏｎｕｎｄｅｒＬａｘ Ｆｒｉｅｄｒｉｃｈｓｆｌｕｘｗａｓｄｅｒｉｖｅｄ，ａｎｄｔｈｅ４ ｏｒｄｅｒｒｕｎｇｅ ｋｕｔｔａｍｅｔｈｏｄｗａｓｕｓｅｄｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｕｎｄｅｒｗａｔｅｒａｃｏｕｓｔｉｃｔａｒｇｅｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．ＴｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｗｉｔｈｔｈｅａｎａｌｙｔｉｃａｌｓｏｌｕｔｉｏｎｖｅｒｉｆｉｅｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆＣｏｍｓｏｌｉｎｓｏｌｖｉｎｇｔｈｅｍｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓｃｏｕｐｌｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｗｈｅｎｓｏｌｖｉｎｇｔｈｅｕｎｄｅｒｗａｔｅｒａｃｏｕｓｔｉｃｔａｒｇｅｔ．Ｔｈｅｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｓｃａｔｔｅｒｉｎｇａｃｏｕｓｔｉｃｆｉｅｌｄｏｆ３Ｄｓｕｂｍａｒｉｎｅｍｏｄｅｌｗａｓｓｉｍｕｌａｔｅｄ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｉｎｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇａｃｏｕｓｔｉｃｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｏｆｌａｒｇｅｔａｒｇｅｔｓｉｓｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｗｉｔｈｔｈｅｆｉｎｉｔｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｍｅｔｈｏｄ．ＩｔｐｒｏｖｉｄｅｓａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＣｏｍｓｏｌｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｕｎｄｅｒｗａｔｅｒａｃｏｕｓｔｉｃ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｃｏｍｓｏｌ Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｇａｌｅｒｋｉｎ Ｌａｘ Ｆｒｉｅｄｒｉｃｈｓ 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
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｔｈ ｅ ｔ ｄ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｎ ｉ ｌ ｔ ｄ ｃ ｍｐ ｔ ｔ ｎ ｓ ｃ ｒ ｒ ｃａ ｏ ｉｉｎ ｃ ｕ ｔ ｒ ｐ ｒ ｅ ｔ ｓ ｅ ａ ｕ ｅ ｎ ｄ ｓｍｕ ａ ｅ ｏ ｕ ａ ｉ ｅ ｕ ｅ ｃ ｕ ｉ ｌ ｓｔ ｓｉ ａ ｏ ｓ ｉ ｐ ｏ ｅ － ａ ｏ ｐ ｏ ｎ ｃ ｔ ｔ ｄ ｎ ｓ ｕ ｄ ｉ ｓ ｌ ｔ ｎ ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ． ｎ ｔ ｉ ｔ ｄ 。 ｈ ｅ ｅ ｂ ｒ ｎ ｏ ｍ ｎ ｍｐ ｄ ｎ ｅ ｔ ｂ ｔ ｏ ｓ ｙ ｓ ｕ ｙ ｏ ｏ ｎ —ｎ ｕ ａ ｉ ｔ ｕ ｔ ｒ ｓ Ｉ ｈ ｓ ｓ ｕ ｙ ｔ ｅ ｒ ｖ ｒ ｅ ａ ｔｒ ｏ ａ ｄ ｉ ｅ ａ ｃ ｕ ｅ ｍｅ ｈ ｄ ｏ ａ ｅ ｆ ｓ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｔ ｈ ｃ ｕ ｔｃ ｔ ｓｅ ｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ Ｍ ｅ ｎ ｉ ， ｅ ｅ ａ ｔ ａ ｖ ｎ ｇ ｓ ｄ ｓ ｄ ａ ｔ ｇ ｓ ｒ ｉ ｔ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｏ ｔ ｅ ａ ｏ ｓ ｉ ｅ ｔ ｄ ｍ ａ ｕ ｅ ｎ ． ｒ ａ ｗｈ ｌ ｒ ｌ ｖ ｎ ｄ ａ ｔ ｅ ， ｉａ ｖ ｎ ａ ｅ ｅ ａ ａ ｄ ａ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｒ ｎ ｅ ａ ｅ ａ ａ ｙ ｅ ｏ ｈ ｅ ｅ ｔ ｎ ｏ ｏ ｎ － ｓ ｌｔｏ ｒ ｐ ｒ ｙ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｍｅ ｈ ｄ ． ｎ ｐ ｌ ｔｏ ａ ｇ ｒ ｎ ｌ ｚ ｄ ｆ ｒ ｔ ｅ ｓ ｌｃ ｉ ｆ ｓ ｕ ｄ ｉ ｕ ａ ｉ ｎ ｐ ｏ ｅ ｔ ａ ｕ ｅ ｎ ｔ ｏ ｓ ｃ ｏ ｎ
Ｓ ｂ ｅ ｕ ｎ ｌ ｔ ｅａ ｏ ｓｉ ｒ ｐ ｒｙ ｓｍｕ ａｅ ｏ ｕ ｔｏ ｓ ｃ ｎ ｕ ｅ ｎ ｓ ｕ ｄ ｉｓ ｌｔ ｎ ｓｒ ｃｕ ｅ — ｕ ｓｑ ｅ ｔ ｙ，ｈ ｃ ｕ ｔ ｐ ｏ ｅ ｔ ｉ ｌｔｄ ｃ ｍｐ ｔ ｉｎ ｉ ｏ ｄ ｃ ｄ ｏ ｏ ｎ — ｕａ ｉ ｔｕ ｔ ｒ ｓ Ｕ ｃ ａ ｎ ｏ ｓｎ ｈ ｉｉｅｅｅ ｎ ｔｏ （ Ｅ ）ａ ｄ ｓａ ｉｔ ａ ｎ ｒ ｙ ａ ａｙ ｉ （ ＥＡ） Ｂ ｏ ａ ｉ ｇ ａ ｎ ｓ ｈ ｉｇ ｔ ｅｆｎ ｔ ｌｍｅ ｔｍｅ ｈ ｄ Ｆ Ｍ ｎ ［ ｔｔ ｉ ｌ ｅ ｇ ｎ ｌｓｓ Ｓ ｓｃ ｅ ． ｙ ｃ ｍｐ ｒｎ ｍｏ ｇ ｔｔｅ
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
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. Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：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。
声学专业课程
声学专业课程声学是研究声波传播和声学现象的学科，是物理学的一个分支。
声学专业课程涵盖了声学的基本理论和实践应用，培养学生在声音领域的专业能力和技术技能。
下面将介绍声学专业的一些典型课程。
1. 声学基础课程声学基础课程是声学专业的入门课程，主要介绍声学的基本概念和理论知识。
包括声波的产生、传播和接收原理，声学参数的测量与分析方法，声学现象的数学描述等内容。
通过学习这门课程，学生能够建立起对声学学科的整体认识和理解。
2. 声学实验与测量课程声学实验与测量课程是声学专业的实践课程，主要培养学生的实验操作和数据处理能力。
学生将学习声学实验仪器的使用方法，掌握声学实验的基本原理和实验技巧。
通过实际操作，学生将能够进行声学参数的测量与分析，理解声学理论在实际应用中的意义。
3. 声学信号处理课程声学信号处理是声学专业的重要课程，主要介绍声音信号的获取、分析和处理方法。
学生将学习数字信号处理的基本原理和算法，掌握声学信号的数字化技术和处理方法。
通过学习这门课程，学生将能够应用数字信号处理技术对声音信号进行滤波、降噪、分析和识别等操作。
4. 声学建模与仿真课程声学建模与仿真课程是声学专业的应用课程，主要介绍声学模型的建立和仿真方法。
学生将学习声学模型的数学描述和计算方法，掌握声学仿真软件的使用技巧。
通过学习这门课程，学生将能够利用计算机模拟声学现象，预测声学系统的性能和优化设计。
5. 声学工程与应用课程声学工程与应用课程是声学专业的实践应用课程，主要介绍声学在工程和实际应用中的应用和设计方法。
学生将学习声学工程的基本原理和设计方法，了解声学在音频、通信、声学材料等领域的应用案例。
通过学习这门课程，学生将能够应用所学知识解决实际声学问题。
6. 声学研究与创新课程声学研究与创新课程是声学专业的科研课程，主要培养学生的科研能力和创新思维。
学生将学习声学研究的方法和技巧，参与科研项目的设计和实施。
通过学习这门课程，学生将能够进行独立的声学研究，发表科研论文并参与学术交流。
cae技术在机械工程设计中的应用
CAE技术在机械工程设计中的应用引言C A E（Co mp ut er-A id e dE ng in ee ri ng，计算机辅助工程）技术在现代机械工程设计中扮演着重要的角色。
它利用计算机模拟方法，通过数值分析和仿真来辅助机械工程师进行产品设计、优化和验证。
本文将介绍C AE技术在机械工程设计中的应用，并探讨其在提高设计质量、减少成本和缩短开发周期方面的优势。
1. CA E技术概述C A E技术是一种基于计算机仿真的工程技术，包括结构仿真、流体仿真、热仿真等多个领域。
它通过建立数学模型和计算模拟，对机械工程设计中的各种物理过程进行分析和优化。
2. CA E技术在机械工程设计中的应用2.1结构分析结构分析是C AE技术最常见的应用之一。
它通过有限元分析（Fi ni te El em en tAn a ly sis，F EA）等方法，对机械产品的强度、刚度、稳定性等进行评估。
结构分析可以帮助设计师在设计初期发现潜在的问题，并进行修正，以提高产品的性能和可靠性。
2.2流体仿真流体仿真是C AE技术的另一个重要应用领域。
它可以模拟液体或气体在机械产品中的流动行为，如液压系统、空气动力学等。
通过流体仿真，设计师可以评估产品的流体力学性能，确定流量、压力分布，优化流体传输效果，并改进产品设计。
2.3热仿真热仿真是针对机械产品在使用过程中产生的热问题进行分析和优化的C A E应用。
通过热仿真，设计师可以预测产品在不同工况下的温度分布、热应力等，并采取相应的措施来提高产品的热性能和寿命。
2.4运动分析运动分析是通过C AE技术模拟机械产品在运动过程中的动态性能。
它可以预测产品的运动轨迹、速度、加速度等，并评估产品的运动稳定性和动力学行为。
运动分析在机械系统设计、机器人运动控制等领域具有广泛应用。
2.5声学仿真声学仿真是C AE技术在机械工程设计中的一种重要应用。
它可以模拟机械产品在使用过程中产生的声音和振动，并评估其噪音水平。
声学仿真方法
声学仿真方法嘿，咱今儿就来聊聊这声学仿真方法。
你说声学这玩意儿，就像个神秘的魔法世界，而声学仿真方法呢，那就是打开这个魔法世界大门的钥匙呀！想象一下，我们生活中的各种声音，汽车的喇叭声、鸟儿的叫声、人们的说话声，这些声音是怎么传播的呀？这背后可有着大学问呢！声学仿真方法就是帮助我们去理解和模拟这些声音现象的好帮手。
比如说，在设计一个音乐厅的时候，那可得好好琢磨琢磨声学仿真。
要是不搞清楚声音在里面会怎么反射、折射、衰减，那最后出来的效果可能就会乱七八糟。
就好像做饭一样，各种调料得搭配好了，这道菜才能美味可口，声学仿真就是那个帮我们调好“声音调料”的大厨。
再看看那些制造扬声器的厂家，他们也得靠着声学仿真方法来让扬声器发出最动听的声音呀。
不然，你想想，要是做出来的扬声器声音怪怪的，谁还会去买呀！这就好比你去买衣服，肯定得挑一件好看又合身的吧，声学仿真就是让声音这件“衣服”变得既好听又合适的关键。
还有啊，在一些特殊的环境中，比如工厂车间，噪音太大可不行。
这时候声学仿真方法就能派上用场啦，通过模拟和分析，找到降低噪音的好办法，让工人们能在一个相对安静的环境里工作。
这就像给环境做了一次“降噪美容”，让一切都变得舒舒服服的。
那声学仿真方法具体是怎么做的呢？这可不是一件简单的事儿呢！它得考虑好多因素，像声音的源头、传播的路径、周围的环境等等。
就好像你要去一个陌生的地方，得知道从哪里出发，走哪条路，路上会遇到什么情况一样。
而且呀，不同的声学仿真方法还有着各自的特点和适用范围。
有的适合用来分析大规模的场景，有的则更擅长处理一些精细的问题。
这就跟不同的工具一样，有的是大锤子，用来砸大钉子；有的是小螺丝刀，用来拧小螺丝。
咱普通人可能觉得声学仿真方法离我们很远，但其实它就在我们身边呢！比如我们听音乐的时候，那些高质量的音响效果，说不定就是声学仿真方法的功劳呢。
总之呢，声学仿真方法是个超级有趣又超级有用的东西。
它让我们能更好地理解和掌握声音的奥秘，让我们的生活变得更加丰富多彩。
建筑设计中的声学优化原则
建筑设计中的声学优化原则在建筑设计中，声学优化是一个重要的原则。
通过合理的声学设计，可以提高建筑的声音环境品质，使其更符合人们的听觉需求。
本文将介绍一些建筑设计中的声学优化原则。
一、建筑结构的声学设计建筑结构的声学设计是声学优化的基础。
合理的建筑结构可以避免传声问题，并提升声音的传播效果。
在建筑结构设计中，应注意以下几点：1. 隔声设计：合适的隔声设计可以减少室内外声音的相互干扰。
采用隔音墙壁、隔音门窗等措施可以有效地隔离噪音。
2. 抗噪设计：对于噪音源较多的建筑，如机场、火车站等，应采取相应的抗噪措施，如使用隔音材料、减振设备等。
3. 振动控制：避免建筑结构的共振现象，减少因地铁、车辆等振动带来的噪音。
二、室内声学设计室内声学优化是为了提供一个良好的声音环境，使人们能够更好地听到声音，也能够减轻噪音的干扰。
以下是一些室内声学设计原则：1. 合理布局：考虑到声音的传播，应合理安排室内各个功能区域的位置和布局。
音乐厅、剧场等场所应根据声学原理进行设计，以保证声音的传播效果。
2. 吸音材料的选择：通过使用合适的吸音材料，如吸音板、吸音瓦等，可以降低室内噪音，改善声音的反射和回音。
3. 控制噪音源：在机电设备设计时，应选择低噪音的设备，并采取隔音、减振等措施，减少设备运行时产生的噪音。
三、声学模拟和仿真在建筑设计中，声学优化还可以通过声学模拟和仿真来实现。
通过使用声学仿真软件，可以对建筑的声学环境进行预测和模拟，以便在设计中做出相应的调整。
声学模拟和仿真可以帮助设计师更好地了解建筑的声学特性，预测声音的传播路径和反射情况，并通过优化设计来改善声学环境。
四、声学优化的应用案例声学优化在各种建筑类型中都有广泛的应用。
例如，音乐厅的声学优化可以确保观众在不同位置都能听到清晰的音乐声；办公室的声学优化可以减少噪音干扰，提高工作效率；住宅的声学优化可以提供一个安静的居住环境，提高居住品质。
总结：建筑设计中的声学优化原则包括建筑结构的声学设计、室内声学设计、声学模拟和仿真等。
声学仿真软件在站房扩声系统设计中的应用
避勘灞 与
声 学 仿 真 软 件 在 பைடு நூலகம் 房
扩 声 系 统 设 计 中 的 应 用
袁 莉
武汉 ４０６） ３０ ３ （ 中铁第四勘察 设计院集团有限公司通号处
【 要ｌ 采用声学仿真软件 Ｅ Ｓ ４ 进行扩声系统的辅助设计， 摘 Ａ Ｅ． ０ 对各种 扩声设计方案进行仿真计算， 以保证火车站扩声系统给旅客提供清晰的有 声信息。通过分析和比较各项声学指标计算结果， 选择一种最优方案， 从
模 ，结合 建筑 方 案进 行 扩 声系 统 方案 设计 ，采用 Ｅ Ｅ． ＡＳ ４０对各个 扩声 设计方 案进 行仿真 计算 ， 并对
计 算结果 进行 分析 和 比较 ， 择 一个 最 优方 案 。 选
●混 响时间： 响时间就是 当声源停止发声后 ， 混
２声学仿真软 件简 介及音质评价指标
因此在 前 期设 计阶 段根 据建筑 方 案进行 科 学
能模块设 备设置 在信息主机 房 ， 声设备 （ 声器 ） 扩 扬 设置在 站前广 场 、 站大厅 、 票厅 、 车大厅 、 进 售 候 站
台、 出站厅等 处 。
的扩声系统声学设计、 分析和模拟是非常重要的。
只有 在前 期 设计 阶段确 定 了扩 声系统 设计 方案 的 可行性 和可用性 ， 才可能 向建筑专 业提 供合 理的预 埋沟 槽 管洞 的资料 和 设备预 埋件 的要 求 。如 果前
２１声学 仿真 软件 简介 ． 利用 计 算机 对 建筑 建 声 和扩 声 系统 声 学特 性 进 行辅助 设 计 的声学 软件 源于 ２ ０世 纪 ８ ０年 代 中 期 的美 国， 一套 由 Ｂ Ｅ公 司推 出 的， 于 ＡＰ 是 ＯＳ 基 －
Ｐ Ｅ机 的软件 ， 于确 定扬 声器 的最佳 摆放 位置 。 Ｌ 用 ９ 年 代后期 ， ０ 国际上著 名 的扬 声器生产 厂商相 继开
剧场建设中的建筑声学问题
剧场建设中的建筑声学问题【摘要】剧场建设中的建筑声学问题是一个需要重视的议题。
本文将从建筑声学设计原则、吸音材料选择、隔声处理、声学优化技术以及声学评估方法等方面进行探讨。
在剧场建设中，如何合理设计声学环境以确保观众可以获得高质量的听觉体验至关重要。
通过选择适当的吸音材料，采取有效的隔声处理措施，运用先进的声学优化技术和科学的评估方法来提高剧场的声学品质。
文章将总结剧场建设中建筑声学问题的重要性和未来的发展趋势，为相关专业人士提供有益的参考和指导。
剧场建设中的建筑声学问题对于提升观众的听觉体验和艺术表现具有重要意义，必须引起足够的重视和关注。
【关键词】剧场、建设、建筑声学、设计原则、吸音材料、隔声处理、声学优化技术、声学评估方法、重要性、发展趋势1. 引言1.1 剧场建设中的建筑声学问题剧场建设中的建筑声学问题一直是设计师们需要重点考虑的一个重要方面。
声学设计在剧场建设中具有至关重要的地位，它直接影响着演出效果和观众的听觉体验。
一个良好的声学设计可以提高音质的清晰度和逼真度，让观众能够更好地感受到演出的魅力。
在剧场建设中，建筑声学设计需要考虑如何控制声音的反射、吸收和传播，以达到最佳的声学效果。
还需要考虑如何选择合适的吸音材料、如何处理隔声问题，以及如何利用先进的声学优化技术来改善音质。
在剧场建设中，建筑声学问题不容忽视，只有在开始设计阶段就充分考虑并解决这些问题，才能建造出具有优秀声学效果的剧场。
随着科技的不断发展和人们对声学体验需求的提高，剧场建设中的建筑声学问题也在不断发展和完善。
建筑声学设计已经成为现代剧场建设中必不可少的一部分，对于提升剧场品质和观众听觉体验起着关键作用。
2. 正文2.1 剧场建设中的建筑声学设计原则剧场建设中的建筑声学设计原则是确保声学环境符合观众和演员的需求，以提升观赏体验和演出效果。
在设计剧场的声学方面，有一些基本原则需要遵循：要考虑剧场的空间形状和大小。
不同形状和大小的剧场会对声音的反射、传播和吸收产生不同影响，因此设计时需要根据具体情况进行合理的布局和设计。
数字化建筑设计中的仿真技术及应用案例
数字化建筑设计中的仿真技术及应用案例随着科技的不断进步，数字化建筑设计越来越受到人们的关注和重视。
其中，仿真技术被广泛使用，并取得了良好的效果。
本文将深入探讨数字化建筑设计中的仿真技术，并结合实际案例进行分析。
一、数字化建筑设计中的仿真技术数字化建筑设计中的仿真技术主要指的是将设计方案通过计算机模拟的方法进行仿真，并以此来获取数据、验证方案、优化设计等。
仿真技术的应用范围十分广泛，如风场仿真、能耗仿真、照明仿真、声学仿真、结构仿真等。
这些仿真技术可以帮助设计师有效地分析和预测建筑物在不同情况下的性能表现，为设计提供有力的依据和指导。
例如，风场仿真可以模拟建筑物在强风环境下的风压分布和荷载情况，进而评估建筑物的风险性能；能耗仿真可以模拟建筑物在不同季节和使用情况下的能耗情况，并评估节能方案的有效性；照明仿真可以模拟建筑内部和外部的光照情况，为照明方案的精确设计提供数据和依据。
二、数字化建筑设计中的仿真应用案例1. 中国封面新城中国封面新城位于北京市密云区，是一座集高档住宅、商业、酒店和文化中心于一体的大型综合性项目。
为确保建筑物在高风压环境下的结构安全，设计团队结合风场仿真技术，进行了风压分析和结构优化。
最终实现了建筑物高效、安全、美观的设计目标。
2. 苏州中央写字楼苏州中央写字楼是一座由英国设计公司Benoy设计的项目，位于苏州，是该市的一座标志性建筑。
为提供高品质的室内照明效果，设计团队采用了照明仿真技术，模拟了各种不同情况下的光照情况，并针对性地优化照明方案。
最终实现了照明效果的最大化。
3. 阿布扎比特色城阿布扎比特色城位于阿布扎比的Sowwah Island上，是一个由6座高层建筑和一座垂直花园组成的综合性项目。
为确保建筑物的高效能耗，设计团队应用了能耗仿真技术，模拟建筑物在不同季节和使用情况下的能耗情况，并针对性地优化能耗方案。
最终实现了能耗的最小化和效益的最大化。
三、结语数字化建筑设计中的仿真技术是一种十分有效的工具，它可以为设计师提供精确的数据和依据，并帮助设计师优化方案、提高设计品质。
建筑暖通系统中的声学设计与优化研究
建筑暖通系统中的声学设计与优化研究随着社会的不断发展和人们对生活质量的要求越来越高，建筑暖通系统的设计与优化也变得越来越重要。
除了传统的热力学和能源效率考虑外，声学设计也成为了建筑暖通系统中的重要一环。
本文将探讨建筑暖通系统中的声学设计与优化研究。
一、声学设计的重要性建筑暖通系统的声学设计是为了提供良好的室内环境，包括降低噪音水平、改善声学品质和减少声音传递等。
噪音对人们的身心健康有着重要影响，长期处于噪音环境中会导致压力增加、睡眠质量下降、注意力不集中等问题。
因此，建筑暖通系统的声学设计是为了创造一个舒适、安静的室内环境。
二、声学设计的原则在建筑暖通系统中，声学设计的原则可以归纳为以下几点：1. 噪音控制：通过合理的设计和选择材料，减少噪音的产生和传播。
例如，在风机和空调设备中使用低噪音的电机和减震装置，采用隔音材料包裹管道和设备等。
2. 声学品质：通过合理的声学设计，改善室内的声音品质。
例如，在公共场所中使用吸音材料和声学板，调整空调系统的运行参数，控制回声和共振等。
3. 隔声设计：通过隔声措施，减少声音的传递。
例如，在墙体和地板中采用隔音材料，设计合理的空气隔声间隔等。
三、声学设计的方法在建筑暖通系统中，声学设计可以通过以下几种方法进行：1. 模拟仿真：利用计算机模拟软件，对建筑暖通系统进行声学仿真。
通过模拟仿真，可以预测噪音水平、声学品质和声音传递等。
根据仿真结果，可以调整设计方案，优化声学性能。
2. 实验测试：通过实验测试，对建筑暖通系统进行声学性能测试。
例如，使用声学测试仪器对噪音水平进行测量，使用声学室对声学品质进行评估等。
通过实验测试，可以了解系统的实际声学性能，并进行相应的优化。
3. 设计规范：根据相关的设计规范和标准，对建筑暖通系统进行声学设计。
例如，国家标准《建筑声环境设计规范》中对建筑暖通系统的声学设计有详细的规定和要求。
根据设计规范，可以制定合理的声学设计方案。
四、声学设计的优化研究建筑暖通系统的声学设计与优化研究是一个不断发展的领域。
超声声场模拟技术及其应用
超声声场模拟技术及其应用超声声场模拟技术是一种采用计算机仿真技术来模拟物体内部声场的技术。
在超声声场模拟技术中，通过数值计算来模拟物体内部所产生的声波和声音的传播，从而实现对声波传播过程的模拟和控制。
这种技术不仅拓宽了声学研究的范畴和视野，也推动了超声波医学、超声成像、超声检测等领域的发展。
超声声场模拟技术的基本原理是通过计算机对物体内部的声波场进行模拟。
当声波在物体中传播时，其传播过程受到物体的几何形状、介质属性以及传播路径等因素的影响。
利用有限元、边界元、有限差分等数值模拟方法来计算声波的传播过程，可以得到具体的声场图像。
通过对声场图像进行分析，可以实现声波传播过程的控制和优化，也可用于超声波成像、超声诊断等方面的应用。
在医疗卫生领域，超声声场模拟技术广泛应用于超声成像、超声检测、声学治疗等方面。
超声成像技术是临床医学中常用的一种诊断手段，其利用超声波在体内的传播方式与反射特性，来形成图像来对病变体进行诊断。
利用超声声场模拟技术，可以建立体内声波传播的数学模型，探究影响超声成像质量的因素，并优化传感器配置，提高成像质量和检测效果。
此外，利用声学治疗技术，利用特定的声波功率来对体内的病变体进行热疗或机械切割。
在工业工程领域，超声声场模拟技术也得以广泛应用。
例如，在噪声控制方面，通过超声声场模拟技术，可以模拟复杂的噪声源，了解噪声的传播和衰减规律，优化措施和方法来达到更好的噪声控制效果。
在材料非破坏检测领域，超声声场模拟技术也得到了广泛的应用。
利用声场模拟技术，可以在工业部件内部建立声波传导模型，探究不同的材料和微裂纹等缺陷对声波传播和接收的影响，从而探究合适的检测方法和模式，提高检测的可靠性和效率。
总之，超声声场模拟技术不仅在医疗、工业领域得到广泛应用，而且在其他行业领域也有不同等应用，其准确的数值计算模拟和对声波传播过程的优化控制，将极大地拓宽声学领域的研究范畴，推进相关工业领域的发展。
声学在工业上的应用
声学在工业上的应用
声学在工业上的应用非常广泛，包括以下几个方面：
1. 声音控制：工业环境中常常存在噪音污染问题，声学技术可以用于设计和改进隔音、减振装置，以降低噪音水平，改善工作环境。
例如，在机械设备、交通运输和建筑物等领域中，可以使用声学材料进行隔音，或使用声学屏障来阻挡噪音传播。
2. 声学检测和测量：声学技术可以用于检测和测量各种声学信号。
例如，在品质控制中，声学检测可以用于检测产品的声音特性，以确保产品质量达到标准要求。
声学测量可以用于测量声音的强度、频率、相位和谱分析等参数，来研究和评估声音的特性。
3. 声学成像：声学成像技术可以用于非破坏性检测和图像重建。
例如，超声波成像技术在工业领域中广泛应用于检测和查看内部结构，如金属零件的缺陷、管道的堵塞以及零部件的装配等。
4. 声学通信：声波可以在水、土壤和空气等介质中传播，因此声学通信技术可以应用于水下通信、地震监测、矿山通信和远程控制等领域。
例如，声学通信可以用于水下声纳系统，以实现潜水员通信、海洋勘探和海底管道的监测等。
5. 声学建模和仿真：声学建模和仿真技术可以用于设计和优化声学设备和系统。
例如，声学模拟软件可以模拟声波在不同环境中的传播和反射，帮助工程师设计优化声学系统、房间声学和音响系统等。
总而言之，声学在工业上的应用涵盖了噪音控制、声波检测、成像、通信和模拟等多个方面，对改善生产环境、提高产品质量和工作效率都起到重要作用。
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(4)声学辐射
Tip relieving crowning
no crowning and relieving
with crowning and relieving
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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)
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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
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Selective Power Evaluation
• Multiple surfaces can be created in order to measure the power radiated by each part of the power train.
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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
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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
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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
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Computation Procedure
Structure Computation Actran Model (w/ ground)
Actran Results
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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
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Adams model
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Engine Slap Sound Analysis
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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
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7
动力装置噪声辐射问题
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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
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– 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
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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
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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