航空噪声模拟案例
CAESES各行业应用案例介绍
1 轴流风扇噪声性能优化
CAESES中包含专门的叶轮机械模块，集成了多种参数化叶型生成方法，能够对叶型 参数及积叠规律等进行灵活的控制。
针对截面叶型及径向积叠规律主要设置如下参数：
Chord （弦长） Max Camber（最大弯度） Camber Pos（最大弯度位置） Thickness （叶片厚度） Stagger （安装角） Rake （轴向倾斜-掠角） Skew （周向倾斜-弯角） Tip clearance （顶部径向间隙） Number （叶片数）
在CAESES中建立燃烧室参数化模型， 通过型线回转生成曲面。
燃烧的压缩体积是一个关键参数。 在CAESES中通过算法控制，可以使
得燃烧室的压缩体积在模型变化过程 中始终能够满足要求。
2 汽车发动机进气岐管及燃烧室优化
优化工具：CAESES+Converge 优化算法：遗传算法 优化目标：SOOT及Nox排放
1 轴流风扇噪声性能优化
建立自动化仿真流程
几何输出
输入文件
输出文件
输出结果
1 轴流风扇噪声性能优化
DoE：参数变化影响规律研究 Variants: 500 评估目标: •静压升 •静压效率
•参数组合灵活 •自动后处理分析
1 轴流风扇噪声性能优化
自动化优化：NSGA II Population :20 Generations :100
2 汽车发动机进气岐管及燃烧室优化
2 汽车发动机进气岐管及燃烧室优化
优化迭代进程
SOOT Reduction 58.1%
NOx Reduction 5.9%
3 飞行器外气动性能优化
3 飞行器外气动性能优化
starccm案例
starccm案例
Star-CCM+是被广泛应用于CFD仿真领域的软件之一，其应用范围非常广泛，包括航空航天、汽车、能源等等多个领域。
在本文中，将会介绍一些与Star-CCM+相关的案例，并对这些案例进行分析与总结。
第一个案例是有关飞机机翼评估的。
在这个案例中，Star-CCM+被用于评估飞机机翼设计的气动性能。
具体来说，该模拟包括了空气动力学性能、空气动力学噪声和随风涡等。
为了模拟真实情况，这个案例采用了具有大量细节的几何结构，并且模拟时使用了非常真实的优化算法。
通过这个案例，我们不仅能够对Star-CCM+的仿真效果进行评估，也能更好地了解飞机机翼气动性能的设计和优化过程。
第二个案例是有关汽车发动机设计的。
在这个案例中，Star-CCM+被用于评估汽车发动机的冷却系统。
具体来说，该模拟包括了发动机的热流体动力学、涡旋发生器、冷却风扇和喷嘴等。
通过这个案例，我们可以更好地了解汽车发动机的冷却系统的设计过程，并对发动机性能进行改进。
第三个案例是有关能源领域的仿真。
在这个案例中，Star-CCM+被用于模拟风电场的输出功率。
具体来说，该模拟包括了气流的模拟、风力机的模拟和动力输出的模拟。
通过这个案例，我们可以更好地了解风电场的功率输出过程，并对风电场系统进行优化。
总之，Star-CCM+是一个非常强大的CFD软件，被广泛应用
于多个领域。
通过以上的案例分析，我们可以更好地认识Star-CCM+软件的应用领域和效果，并有助于我们更好地学习和理解CFD的仿真原理和方法。
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)
飞行器舱内噪声控制技术的应用案例
飞行器舱内噪声控制技术的应用案例在现代航空航天领域，飞行器舱内噪声控制是一个至关重要的问题。
过大的噪声不仅会影响乘客的舒适度和机组人员的工作效率，还可能对飞行器的结构安全和设备可靠性产生潜在威胁。
因此，开发和应用有效的噪声控制技术成为了行业内的研究热点。
在众多飞行器中，商用客机的舱内噪声控制一直备受关注。
以某型知名客机为例，其在设计阶段就充分考虑了噪声控制的需求。
首先，在发动机的选型上，采用了具有低噪声特性的新型发动机。
这种发动机通过优化叶片设计、减少气流扰动等方式，从源头上降低了噪声的产生。
同时，为了减少发动机噪声向舱内的传播，在机身结构设计方面也下了很大功夫。
采用了多层隔音材料和特殊的声学结构，如蜂窝状的隔音板，有效地阻挡和吸收了噪声。
此外，在飞机的舱壁和地板等部位，还使用了具有良好阻尼性能的材料，以抑制振动和噪声的传播。
在舱内的内饰设计上，同样融入了噪声控制的理念。
座椅和内饰材料不仅注重美观和舒适性，还具备一定的吸声性能。
例如，采用了高密度的织物和泡沫材料，能够有效地吸收中高频噪声。
除了商用客机，军用飞机的舱内噪声控制也有着独特的需求和挑战。
某型战斗机在设计过程中，为了降低飞行员在高机动飞行时所承受的噪声，采用了主动噪声控制技术。
这种技术通过在驾驶舱内安装多个传感器和作动器，实时监测噪声并产生与之相反的声波，从而实现噪声的抵消。
同时，为了减少发动机和外部气流产生的噪声，战斗机的座舱盖采用了特殊的多层隔音玻璃，能够有效阻隔外界噪声。
在直升机的舱内噪声控制方面，也有一些成功的应用案例。
由于直升机的旋翼旋转会产生强烈的低频噪声，传统的隔音材料往往效果不佳。
某型直升机采用了一种创新的振动隔离系统，将座舱与机身结构进行了柔性连接，大大减少了振动向座舱的传递。
此外，在直升机的旋翼设计上，通过优化桨叶的形状和扭转角度，降低了旋翼产生的气动噪声。
同时，在舱内还安装了主动降噪耳机，为机组人员提供了额外的噪声保护。
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
噪音污染之机场噪音治理技术案例精讲
c.孔洞处理：对于像空调、通风洞口等一些漏 声环节，需要根据其安装方式、位置进行合 理分类、统计，提出相应的隔声设计方案。
d.房间内吸声考虑：因不同房间大小和房间 内的吸声情况可能不同，因此，即使采用相 同隔声性能的门窗，房间内的噪声情况也可 能有很大差异，在进行门窗隔声处理时需要 考虑房间的内的不同情况。
（二） 周边地区居民对机场噪声的反应
在我国，20-30年前机场规模小、航班少、影响城市居民数量少，再加 之分配住房（过几年有换房机会），即使处于航线较近的住户，直接的抱 怨较少。近年来，机场规模扩大，航班增多，同时，居民维权意识提高， 对生活品质有更高要求，住房私有化等，出现了对机场噪声的抱怨，甚至 发生群众事件。据国内调查显示，目前，出现过周遍居民集体抱怨的机场 有15%-20%，这种状况与美国60年代末70年代初比较类似，那一时期正是 美国战后第二轮机场大规模建设和国内经济高速发展的时期。 可以预见，若无有效措施，任其发展，周遍居民对国内机场噪声问题的 抱怨可能越趋严重，甚至在一部分难以忍受的群众的带头下，发生激烈的 抗议行为
背景知识：
《中华人民共和国城市区域环境噪声标准》规定：居住、文 教机关为主的区域以及乡村居住环境的噪声标准值，白天等效 噪声值为55分贝，夜间为45分贝。
造成影响：
医学专家介绍，噪声如果超过50分贝，长时间处在这种环 境里，人的神经系统就会受到影响。 科学研究表明，长期的飞机噪音会对人体的心脑血管造成 重大损害，同时还会对孩子的智力发育、妇女妊娠产生不利影 响。噪音首先引起的听力损伤，还严重影响居民睡眠的质量。 还容易引发人的不良情绪例如焦虑不安，烦躁，易怒等。
1.飞机起降次数与时刻的控制
飞机起降次数越多，噪声影响就越大。机场可以调整飞 机起降的时间。由于夜间飞机噪声对机场周围居民影响很大， 因此机场可以对夜间起降的航班次数进行控制。
Actran-2012用户大会-Daimler-气动噪声经典案例分析
Experimental data • • • Geometric and hydrodynamic boundary conditions Velocity profiles and spectra Wall pressure and far field spectra
4
Simulation Setup
Hybrid CAA
Source mapping CFD mesh Unsteady CFD results Acoustic mesh Acoustic sources
Theory Lighthill analogy: •
∂ 2Tij ∂2ρ′ ∂2 2 2 − c0 ∆ρ ′ = = ρ ui u j − τ ij + δ ij p′ − c 0 ρ′ 2 ∂t ∂xi ∂x j ∂xi ∂x j
(
(
))
Export settings • Output quantities: velocity vector and density • ∆texport = ∆tCFD = 1*10-5 s (@5kHz: 20 time steps per period) Texport = 0.2 s (Averaging: 5 x 0.04 s) --> min. 25 Hz with a frequency resolution of 25 Hz • Mapping
ACTRAN航空噪声模拟案例_简介
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
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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
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关于噪声危害的真实案例
关于噪声危害的真实案例噪声是指人们在日常生活中所听到的或感受到的声音，是一种环境污染。
噪声对人类的身心健康产生了很大的危害。
下面列举了10个关于噪声危害的真实案例，以展示噪声对人们生活的影响。
1. 工厂噪声：某工厂位于住宅区附近，每天轰鸣的机器声和高分贝的机械噪音不仅扰乱了附近居民的居住环境，还导致了他们的睡眠质量下降、情绪不稳定等问题。
2. 道路交通噪声：位于繁华商业街附近的居民经常遭受到来往车辆的喧闹声，不仅影响了他们的休息和睡眠，还对心理健康造成了负面影响，导致一些居民出现焦虑和抑郁症状。
3. 飞机噪声：某城市的居民区位于机场附近，飞机起降时发出的巨大噪音不仅震耳欲聋，而且长时间暴露在高强度噪音中，会导致居民听力下降、血压升高等健康问题。
4. 林区机动车噪声：在某国家的国家公园中，游客乘坐机动车穿越林区，引擎轰鸣声和车辆摩擦噪音扰乱了野生动物的生活，使得动物难以正常觅食和繁殖，对生态环境造成了严重破坏。
5. 音乐噪声：位于商业区的一家夜总会，高音量的音乐声扰乱了周围居民的休息和睡眠，甚至导致一些居民出现听力损伤等健康问题。
6. 建筑工地噪声：某住宅小区附近正在进行大型建筑工程，机械设备的噪音、工人的喊叫声等都给居民带来了严重的噪声污染，影响了他们的日常生活。
7. 学校噪声：某中学位于繁忙的街道旁，周围车辆、行人和施工噪音不断，给学生的学习和休息带来了很大的困扰，严重影响了他们的学习成绩和身心健康。
8. 社交场所噪声：某咖啡厅内播放的音乐声、人们谈话声、咖啡机噪音等形成了一个高噪声环境，给顾客带来了不适感，影响了交流和休闲的质量。
9. 医院噪声：医院病房内设备的噪音、医护人员的交谈声以及患者的呼喊声等，给患者带来了很大的困扰，影响了他们的休息和康复。
10. 家庭噪声：某家庭的邻居经常在深夜大声聚会，高分贝的音乐和喧哗声不仅扰乱了周围居民的休息，还引发了邻里纠纷，对社区的和谐造成了负面影响。
通过以上案例可以看出，噪声对人类的身心健康产生了严重的危害。
轻型民用直升机AC311A适航审定状态气动噪声数值模拟
轻型民用直升机AC311A适航审定状态气动噪声数值模拟作者：张勇勇孙伟曹亚雄来源：《航空科学技术》2020年第04期摘要：针对AC311A轻型民用直升机，开展了适航审定状态的气动噪声数值模拟研究。
其中，采用高效的运动嵌套网格技术模拟旋翼各片桨叶之间以及旋翼/机身/尾桨之间复杂的相对运动关系，并基于CFD/FW-H方程建立了一个适合于直升机全机气动噪声的计算模型。
然后，针对AC311A轻型民用直升机适航审定状态下孤立旋翼和旋翼/机身/尾桨全机系统，计算得到了其流场、气动和噪声特性，分析了该状态下气动干扰对噪声的影响规律。
在此基础上，获得了一些有益的结论。
关键词：直升机；气动噪声；适航审定；数值模拟中图分类号：TB122文献标识码：ADOI：10.19452/j.issn1007-5453.2020.04.005直升机作为一种特殊的运输工具在民用领域得到了长足的发展，被广泛用于救援救护、物质运输等领域。
民用直升机常在人口密集的城区飞行、起降，对周围环境容易产生较大的噪声污染，这也是一直制约其更大规模应用的重要因素[1-3]。
民用直升机的噪声性能也是影响乘客舒适度、提高市场竞争力的重要性能指标。
而轻型民用直升机在旅游观光、私人驾驶、航空摄影等方面都具有广泛的应用前景，对其噪声特性开展研究，具有较好的实际应用价值。
气动噪声是民用直升机适航状态下测量点处的主要噪声成分，而主要声源则是来自于旋翼和尾桨。
此外，机身对旋翼和尾桨的气动干扰对全机气动噪声水平也存在一定影响。
为此，要分析模拟民用直升机适航状态噪声，必须考虑对直升机旋翼/机身/尾桨组合声场的计算。
在国外，Melone等[4]采用自由尾迹方法和FW-H方程针对多个飞行状态下旋翼/尾桨干扰的气动和噪声特性进行了数值分析，得到了气动干扰对旋翼和尾桨气动、噪声特性都有重要影响的结论；Yin等[5]针对BO-105直升机旋翼/尾桨干扰问题进行了计算，并与HeliNOVI项目[6]的试验结果进行了对比，发现尾桨噪声在爬升和高速平飞状态起重要作用，且尾桨噪声对尾桨旋转方向较为敏感。
为大飞机降噪的飞跃噪声——百度文库
为大飞机降噪的飞跃噪声麦克风阵列声源识别系统英国皇室也逃不过的机场噪声•今年3月份，在英国皇室哈里王子和梅根王妃的孩子出生前两个月，哈里夫妇翻修了位于温莎城堡内的弗罗格莫尔别墅，他们满怀期望住进来，却因为无法忍受来自别墅附近希思罗机场的噪音，不得不自掏腰包花费5万英镑买了隔音设备，以便有效阻挡来自机场飞机的噪音。
飞机噪声研究•过去40年中，国际民航组织一直努力解决飞机噪声对环境污染的问题，世界各发达国家也早就制定了民航机起飞和降落时的噪声标准。
而今随着技术的进步，不断提高噪声适航标准也已经成为了航空大国的共识。
更高的噪声要求可以让乘客有更舒适的飞机座舱环境，机场周边居民也拥有更宁静的居住空间。
同时，严苛的航空噪声条例也是提高民航工业准入条件，淘汰竞争对手的一种典型手段。
•今天，我们就来了解一下大飞机降噪背后的研究热点之一——飞跃噪声测试。
•上世纪90年代中期，波音公司推出的波音777，由于其优良的噪声指标成为了许多远程航线的首选。
虽然1995年进入国际航空市场的波音777已经达到了所有设计目标，但是不久人们发现，在起飞和降落期间它时常会发出类似口哨的啸叫，啸叫的频率很快被测定为2000赫兹左右，然而波音公司的工程师却一直无法确定啸叫来自何处？•飞行中除了巨大的发动机以外，飞机上其他各种部件的振动以及机身和空气的摩擦都会产生噪声，要将如此复杂的噪声源从一个高速飞行的物体中一一分解出来，困难是可想而知的。
波音公司的工程师无奈地将这种啸叫称作“神秘的两千周”(“2000-hertz mystery tone”)。
•波音777主机翼的前沿有一排小孔。
在寒冷的环境里，穿过小孔的气流将被加热，然后在机翼内循环以防止潮气在机翼上结冰（摘自“Commercial Aviation and the Environment”，Boeing，2005）•六年后2001年秋天，波音的研究人员把广泛应用于无线通讯的智能天线的原理推广到音频，用数百个麦克风在机场的跑道上布设了直径达150英尺的螺旋形的麦克风阵列来记录飞越上空的波音777发出的噪声。
舰船辐射噪声建模及仿真模拟器的实现
舰船辐射噪声建模及仿真模拟器的实现随着舰船的不断发展和技术的不断更新，舰船的辐射噪声成为了一个越来越严重的问题，对舰艇的通信和作战指挥等相关设备造成了极大的影响。
因此，建立一种舰船辐射噪声建模及仿真模拟器的实现，成为了一个非常紧迫的工作。
为了建立舰船辐射噪声建模及仿真模拟器，首先需要了解舰船辐射噪声的特性和原因。
舰船辐射噪声主要来自于舰船各种设备的电子器件、电动机、液压泵等机械设备的工作噪声以及机械设备的振动、冷却系统的噪声等等。
舰船辐射噪声主要分为两种，一种是气体传播噪声，另一种是结构传播噪声。
气体传播噪声是指在舰船内部，声波在气体中传播所产生的噪声，而结构传播噪声是指在舰船的结构中，声波在舰船表面和结构中传播所产生的噪声。
针对舰船辐射噪声的特性和原因，可以利用有限元方法、传递矩阵方法和辐射场计算方法等进行建模和仿真。
有限元方法是一种数值计算方法，可以通过将复杂的结构分割成有限个元素进行计算，来求解结构的本征频率和振型，并计算出噪声辐射场。
传递矩阵方法则是一种基于傅里叶变换的方法，可以有效地求解结构振动的振幅和相位，以及噪声辐射场。
辐射场计算方法则是一种基于声学原理的方法，可以计算出舰船辐射噪声的整个频谱。
在实际应用中，可以利用这些方法，建立一种舰船辐射噪声建模及仿真模拟器。
该模拟器可以通过输入一些基本参数，比如舰船的尺寸、密度、材质、设备类型等，来生成一些噪声模型，模拟出舰船在各种运动状态下的噪声辐射场。
可以通过模拟器，来预测舰船在不同状态下的噪声辐射情况，对舰船噪声控制和设计提供重要参考。
综上所述，建立一个舰船辐射噪声建模及仿真模拟器的实现是非常必要和紧迫的，可以有效地预测舰船的噪声辐射情况，对舰艇的通信和作战指挥等设备提供保障。
同时，该模拟器的实现也需要不断地进行改进和优化，以满足舰船辐射噪声建模和仿真的需求。
我们将选择不同类型的数据进行分析，例如财务数据、人口统计数据等等。
首先，我们可以通过分析财务数据来了解某个公司的经济状况。
starccm+噪声模拟功能
不支持Spalart-Allmaras模型
Goldstein轴对称噪声源模型（cont.）
轴对称射流中单位体积产生的声强为：
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单位体积内声强
自发噪声（self noise）強度
剪切噪声（shear noise）強度
Goldstein轴对称噪声源模型（cont.）
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速度云图
声强分布云图
Lilley噪声源模型
所属：CDAJ-China
目 录
1
引言 STAR-CCM+噪音分析方法 宽频噪音源模型 FW-H模型 噪音分析案例前言2来自声音的定义
声音是指在空气中传播的压力脉动。这种压力脉动是沿着声音传播 方向空气分子的往复运动产生的，因此声波属于纵波。在声音传播 过程中，空气的静压从无声状态下的P0变为P0+△p，这里△p称为声 压。
声音的反射
Method 4： FW-H远场噪声传播预测
15
流动计算和声音计算分开求解的噪声模型； 由于将流动和声音传播分开计算，该方法与直接解法相比解析精度要低一些，仅限于声源附 近区域的噪声计算，因此需要的计算资源比较少； 基于外部流（往自由空间放射性传播）假设，不考虑声音的反射、折射； 分离解法的声音传输方程是来自Lighthill方程的特殊形式Ffowcs-Williams and Hawkings(FWH)方程式； 可考虑单极、偶极子、四极子（仅限于指定流体空间内部面为噪声源的场合）噪声源； 要求声源物体的尺寸比声波波长小； 为了比较精确解析作为噪声源的流动涡的变化，湍流模型一般不采用RANS模型，而采用LES 、DES这些空间平均模型。
在声音传播过程中空气的静压从无声状态下的p0变为p0p这里p称为声声音的传播压缩的部分声压开始传播最终压缩的部分声压到达耳中引起鼓膜的振动从而听到声音空气分子无声状态随着声音的产生空气分子开始压缩流体噪音的声源是流体的运动因此流体噪音是指从声源发出的压力脉动在空气中传播直到人耳的现象
新舟60飞机仿真及噪音分析研究
新舟60飞机仿真及噪音分析研究近年来，随着科技的飞速发展，飞机成为了人们出行和物流运输的重要工具。
然而，随着长时间的使用，飞机噪音和能耗等问题也成为了亟待解决的难题。
为了解决这一问题，各国研究机构纷纷投入大量资金开展飞机仿真及噪音分析研究工作。
其中，国内的飞机制造企业也不甘示弱。
新舟60飞机，作为国内十分知名的中短途客货运输机，享有着较高的声誉。
为了进一步提高其航空运行效率以及降低其噪音污染，研究人员开展了新舟60飞机仿真及噪音分析研究。
首先，针对新舟60飞机的仿真研究。
仿真技术是近年来飞机研究领域中较为重要的一项技术。
通过使用化学及力学模拟等技术手段，可以将飞机在各种情况下的运行情况进行模拟，验证不同方案在现实中的适用性。
在新舟60飞机仿真研究中，研究人员通过利用计算机仿真技术，分析了不同气流情况下飞机的机身振动情况以及飞机各部件的密封性等方面，以确保飞机在不同气流情况下的稳定性。
其次，研究人员进行了新舟60飞机噪音分析研究，旨在对新舟60飞机的噪音污染问题进行深入探讨。
根据相关资料统计，新舟60飞机的发动机喷射噪音成为了其噪音污染的主要来源。
研究人员针对此问题，开展了一系列的噪音污染实验。
通过在不同环境、不同发动机转速下收集新舟60飞机的噪音数据，采用声学分析方法对数据进行分析，最终提出了一些有效的噪音抑制方案。
最后，针对新舟60飞机安全性问题，研究人员还进行了一系列的实验。
实验内容包括：对飞机的安全保障系统进行测试，验证其在不同情况下的实际效果；针对飞机的进近过程和起飞过程进行模拟及实验等。
实验结果表明，新舟60飞机的安全性能可以得到较好的保障。
总的来说，新舟60飞机仿真及噪音分析研究为飞机研究领域做出了一定的贡献。
研究人员在此过程中，充分发挥了自己的专业技能，利用计算机技术、声学分析等手段，为新舟60飞机的性能优化以及噪音污染抑制提供了有力的理论依据，同时也为飞机研究领域的发展提供了有益的参考。
大型民用运输机噪声航迹及其仿真研究
大型民用运输机噪声航迹及其仿真研究
大型民用运输机噪声航迹及其仿真研究
噪声是民机型号适航合格取证的一项重要指标,噪声航迹是噪声合格审定的重要环节.本文讨论大型客机噪声合格审定基准噪声航迹及其计算.首先明确当前噪声航迹的定义,接着提出一种满足当前适航条例的民用运输机噪声航迹计算模型,最后给出算例分析,并指出未来研究的方向.
作者：李晓勇陶嫣红 LI Xiao-yong TAO Yan-hong 作者单位：中航第一飞机设计研究院,总体气动研究所,上海,200232 刊名：飞机设计英文刊名： AIRCRAFT DESIGN 年，卷(期)： 2008 28(3) 分类号： V271.1 V216.5+4 关键词：民机噪声航迹适航。
噪声监测方法及案例(全)
85.7 59.2
81.0 31.9
高架线
81.8 35.4
82.1 36.9
高架直道(dB) 高架弯道(dB) 高架上坡(dB) 高架下坡(dB)
均值 夜间达标距离（m）
90.1 105.6
89.6 98.9
93.0 154.6
91.8 132.1
轨道交通：衰减规律
距离 7.5 15.0 30.0
1环境噪声监测标准及方法环境噪声监测标准及方法案例案例主要内容一基本概念一基本概念二声环境质量标准二声环境质量标准三工业企业厂界环境噪声排放标准三工业企业厂界环境噪声排放标准四社会生活环境噪声排放标准四社会生活环境噪声排放标准五城市交通噪声的管理和评价五城市交通噪声的管理和评价六噪声控制和验收方法六噪声控制和验收方法v噪声
3、噪声评价量
3、噪声评价量
(1) dB\dB(A)
dB
未经修正的数值。 声压级Lp=20LogP/P0(dB)
dB(A)
A计权曲线：40方（phon)的镜像
等响度曲线
3、噪声评价量
(1) dB\dB(A)
3、噪声评价量
(1) dB\dB(A)
各频率的数值+A计权修正值
频率 31.5 40 50 63 80
环境噪声监测标准及方法&案例
主要内容
一、基本概念 二、声环境质量标准 三、工业企业厂界环境噪声排放标准 四、社会生活环境噪声排放标准 五、城市交通噪声的管理和评价 六、噪声控制和验收方法
1、基本概念
❖噪声：人们所不需要的声音。
噪声危害
听觉系统
神经系统
内分泌系统
1、基本概念
❖ 频率：物体在单位时间内完成振动的次数，Hz。
环境影响评价案例分析范例
2023/8/29
4
参考答案
• 3、生态环境评价应该是三级。调查范围向外扩展 1～2km，调查与评价内容：自然资源情况、水土 流失状况、地表植被破坏情况、敏感生态问题、 水土保持措施。由于其挖方大于填方，说明要取 土，因此生态评价的重点水土保持及防治措施。
2023/8/29
5
参考答案
• 4、评价重点是：飞机噪声的影响预测。 • 应注意的问题是：
2023/8/29
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模拟题5 －市政建设
• 某商贸中心位于市中心繁华地带，周围是以商业、效劳业为主 体，以文化、教育、卫生和旅游事业为支柱的区域。已建成的 一期工程用地面积约10 万m2。工程内容包括饭店、写字楼、 公寓、会议厅、商场、行政楼和停车库等，总建筑面积50 万 m2。
• 现拟建二期工程，位于已建成的一期工程东侧，建设内容包括2 座公寓、1 座写字楼、1 座饭店和1 座商场，地下二三层为大型 停车场。二期总占地面积8 万m2，建筑用地面积66721m2，新 征用地面积56000m2。二期工程建成后与一期工程相连构成一 个集办公、酒店、商业、餐饮、娱乐、效劳于一体的多功能建 筑群。商贸中心二期工程选址区东侧为一条交通干道；北侧隔 马路是一个小学，小学北侧为一风景名胜古迹，是省级文物保 护单位；南侧为一高级写字楼，周围1OOm 范围内建筑物最高 为50m。工程周围水电设施齐全，供暖在一期工程已建成的锅 炉房根底上进行扩建，锅炉为天然气锅炉，现有烟筒高度为 45m，制冷采用中央空调系统。
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参考答案
• 1、环境空气执行二级标准，噪声执行2类区标准， 地下水执行Ⅲ类，地表水执行Ⅲ类。 2、根据工程介绍，噪声评价等级的判断依据有四 个。本工程噪声应该是一级评价。范围：主跑道 两端15km，侧端各2km。评价内容：现状噪声要 求全部实测，范围要覆盖全部环境敏感点和保护 目标，做噪声等值线并说明各声级下的人口分布， 对超标区域应该重点说明。
actran 案例
ACTRAN是一种用于声学和振动分析的软件，可以模拟和预测各种结构的声学和振动行为。
以下是一些ACTRAN的应用案例：
1. 汽车噪声和振动分析：ACTRAN可以用于模拟汽车内部和外部的噪声和振动，帮助汽车制造商优化车辆的声学性能，提高乘坐舒适性。
2. 飞机噪声分析：ACTRAN可以用于模拟飞机发动机和机翼的噪声辐射，帮助航空公司和飞机制造商减少飞机的噪声污染，提高飞机的环境友好性。
3. 建筑声学分析：ACTRAN可以用于模拟建筑物内部和外部的声学环境，帮助建筑师和设计师优化建筑物的声学性能，提供更好的声学舒适性。
4. 电子设备噪声分析：ACTRAN可以用于模拟电子设备的噪声辐射，帮助电子制造商减少设备的噪声水平，提高产品的质量和可靠性。
5. 船舶噪声和振动分析：ACTRAN可以用于模拟船舶的噪声和振动特性，帮助船舶制造商和船东减少船舶的噪声和振动，
提高船舶的舒适性和安全性。
这些案例只是ACTRAN应用的一小部分，ACTRAN还可以在其他领域如消费电子、能源、航天等进行声学和振动分析。
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CAESES各行业应用案例介绍
1 轴流风扇噪声性能优化
在CAESES中可以通过函数曲线来控制叶型的形状及积叠位置参数沿径向 的分布规律，最终通过调整参数控制曲线来调整叶片形状。
1 轴流风扇噪声性能优化
优化目标
提高风量 降低噪音
CFD仿真：给定流量、转速，计算风扇前后静压升及静压效率，通过 优化其静压效率来改善风扇的噪音性能。
1 轴流风扇噪声性能优化
建立自动化仿真流程
几何输出
输入文件
输出文件
输出结果
1 轴流风扇噪声性能优化
DoE：参数变化影响规律研究 Variants: 500 评估目标: •静压升 •静压效率
•参数组合灵活 •自动后处理分析
1 轴流风扇噪声性能优化
自动化优化：NSGA II Population :20 Generations :100
3 飞行器外气动性能优化
4 飞行器外气动性能优化
初始模型
升阻比提升约11.5%。
最优模型
4 船舶水动力性能优化
4 船舶水动力性能优化
船舶行业是CAESES最为重要的应用领域之一，主要应用在船型优化、螺 旋桨及节能设备优化、离岸设备优化等多个方面。
4 船舶水动力性能优化
Aft body Skeg
CAESES在汽车零部件性能优化方面也有着较多的应用，如果进气歧管、 燃烧室、涡轮增压器等等。
涡轮增压器 涡轮双涡管蜗壳 液力变矩器 燃烧室 进气岐管 排气管 尾翼 …………
2 汽车发动机进气岐管及燃烧室优化
发动机进气歧管及燃烧室等结构对燃烧性能有重大的影响，进而影响到尾气的 排放。
CAESES各行业应用案例介绍
1 叶轮机械行业优化案例
噪声实验通常模拟航天器
噪声实验通常模拟航天器
模拟运载火箭与大气的摩擦而产生的气动噪声、发动机工作时产生的噪声产生的气动噪声，是噪声试验。
模拟航天器发射时经受的过载，即承受的加速度是加速度试验。
大多在离心机上完成。
航天器出厂后要经过运输、发射、入轨和轨道运行等阶段。
例如，在强大推力作用下发射，航天器会受到剧烈的冲击、气动加热和振动噪声；航天器进入轨道后，又要经受严酷的高真空、高低温度交变、失重、空间粒子辐射甚至微流星体撞击。
另外，由于研制周期长、成本高、生产数量少，如果上天后出现了问题极难补救，航天器要求有很高的可靠性。
发射航天器前要进行地面环境模拟，试电磁兼容性试验，看它在严酷的发射环境和轨道运行环境条件下，能否可靠地工作，以此来检验航天器的性能。
主要从5个方面进行航天器的环境模拟试验。
模拟航天器在发射阶段、返回阶段所经受的振动环境是振动试验。
模拟运载火箭发动机，发动机点火工作、对航天器产生的冲击等是冲击试验。
模拟运载火箭与大气的摩擦而产生的气动噪声、发动机工作时产生的噪声产生的气动噪声，是噪声试验。
模拟航天器在轨道上的运行环境，包括空间的深冷温度、高真空和高低温度交变是真空试验。
按照工作程序，航天器在这样的环境中，要连续几天甚至十几天的试验，考验在这样的环境条件下航天器及其各种仪器设备能否可靠地工作，达到预期的性能。
此外，还有空间粒子辐照试验、电磁兼容性试验等。
随着科技的不断发展，环境模拟试验可以用计算机模拟进
行，即节省了人力，又节省了物力和财力。
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特性
线性欧拉方程 (LEE) 时域求解 非结构化网格 可以导入常见CFD软件计算得到的平均流结果
Complex Exhaust Flow
Acoustic field
© TURNEX Project
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ACTRAN for NASTRAN
ACTRAN 特性 支持不同流体网格: TRIA, PENTA, HEXA, PYRA Various fluid elements ACTRAN 特性 结构可以很容易的与流 体耦合,通过匹配网格或 非匹配 Incompatible mesh
ACTRAN 特性 随机声载荷: 包含扩散声场激励与湍流 边界层激励 23
从白车身到添加内饰材料整车模型的声学仿真工具
与 Nastran 完全兼容
应用于分阶段的研发进程 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, MMC, Rieter, ...
Trim is everywhere
Superlement coupling From BIW to trimmed body
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
绝热隔声层效应
铝蒙皮,观察窗,加强筋,框,地板,玻璃棉和空腔:
ACTRAN 特性
支持多孔材料
多孔材料
Mean 1/3 octave
玻璃棉
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计算统计
计算统计:
自由度: 153,861 频率范围: 10Hz ~ 1500Hz, 100个频率 内存: 2 GB 时间: 2.5 小时 ( ≈ 1.5 分钟/频率) 电脑: Intel Xeon 5160, Linux 系统
stiffeners
aluminum
layer 1 layer 2
air layer 3 18
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机身壁板& 驾驶舱声透射
Actran 有限元模型可以考虑:
真实的形状 & 结构非均质效应
变厚度的结构 多层结构的观察窗 玻璃棉(Biot 模型) 框 & 加强筋 地板 附加质量
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ACTRAN VI
ACTRAN各模块的前后处理器
验证与修改其他工具创建的ACTRAN模型
利用其他CAE工具创建的网格，建立ACTRAN分析模型 结果后处理显示功能
Model creation and validation
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、
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模拟结构动态性能
铝蒙皮 + 碳纤维地板:
客舱是对称性的 半空间模型+ 对称边界条件 网格要求= 捕捉到弯曲效应 (与弯曲波长相关)
ACTRAN 特性 ACTRAN 支持厚壳单元与薄 壳单元 Thick shell elements
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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Locations
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Some Aerospace Customers
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介绍
ACTRAN Vibro-Acoustic 模块被 飞机制造商广泛使用
工程师能够利用ACTRAN 研究驾驶舱、机身壁板的声学性能, etc.
ACTRAN 仿真分析与实验进行比较 该案例介绍使用ACTRAN Vibro-Acoustics计算机身壁板的声学性能
计算中只考虑一段机身壁板
气动 / 振动-声学: 辅助设备噪声(环控 系统& APU)
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机身壁板的声学性能
ACTRAN具备模拟多层结构的阻尼、声吸收以及传递损失的功能:
粘弹性, 多孔泡沫材料 (Biot 模型) & 加强筋 流体-结构耦合(一个模型内包含结构与流体) 快速频响 Krylov 求解器
FFT-海基盛元ACTR源自N在航空工业的应用Copyright Free Field Technologies
内容
Free Field Technologies 与ACTRAN 软件介绍 飞机内部声学问题
飞机外部声学问题
ACTRAN TM ACTRAN DGM
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ACTRAN特性 支持复合材料
复合材料
Mean 1/3 octave
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加强筋 & 框效应
铝蒙皮, 观察窗, 加强筋, 框和空腔:
ACTRAN 特性 支持加强筋结构
框
加强筋
Mean 1/3 octave
框 加强筋 26
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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
作为其他ACTRAN高级模块的基础
ACTRAN VibroAcoustics ACTRAN AeroAcoustics ACTRAN TM
消声器 环控系统 齿轮箱声辐射
地板效应
铝蒙皮, 观察窗, 加强筋, 框, 地板 和空腔:
ACTRAN 特性
支持结构与声空间基于 频率的阻尼特性 结构阻尼通过杨氏模量 的虚部定义 声传播媒质阻尼通过声 速的虚部定义
Mean 1/3 octave
地板导致的声场不连续性
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ACTRAN 特性 非常低的内存需求，非 常快的求解速度。始终 在进步！！！ ACTRAN 特性 支持并行计算，支持不 同系统
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案例: 飞机结构的隔声量：气动(Corcos model)与声学激励
Pascale Neple and Bruno Campolina ,Airbus – Interior Noise Department Jean-Pierre Coyette Free Field Technologies
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ACTRAN VibroAcoustics
振动声学仿真工具 丰富的有限单元与材料库:
声学有限元与无限元 粘弹性梁单元、壳单元与实体单元 复合材料单元，允许考虑预应力作用 (新) 多孔与多孔弹性单元 压电材料单元，支持换能器、声纳与主动控制模拟 (新)
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声学结果– 降噪指数
铝蒙皮, 观察窗和内部空间:
NR 薄膜效 应（刚度） 控制区 NR 模态控制区 NR 质量定律控 制区
窄带
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复合材料 vs. 铝
复合材料vs 铝蒙皮:
stiffeners
激励类型效应
扩散声场 湍流边界层(Corcos) 发动机结构传递激励
aluminum air
layer 1 layer 2 layer 3
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案例: 机身壁板声学分析
Application Review
Copyright Free Field Technologies
环控系统
控制系统
其它系统(液压, 电力 系统, 等等)
空气传 递
结构传递
观察窗
结构
辐射噪声 起飞与降落阶段发动机噪声 发动机关闭后，APU噪声
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Actran, the Appropriate Software for …
气动声学: 发动机噪声级指向性
真实的激励方式:
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
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ACTRAN AeroAcoustics
宽带流致噪声仿真工具 (湍流噪声)