全频段振动噪声模拟软件va one

《全频段振动噪声模拟软件va one》由会员分享，可在线阅读，更多相关《全频段振动噪声模拟软件va one（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、 北京朗迪锋科技有限公司 VA One 振动声学解决方案振动声学解决方案 1概述概述 ESI 集团旗下的振动噪声系列解决方案是全球技术最领先、最完善的解决方案，包括全频段振动噪声模拟软件VA One，高频冲击响应分析软件SEA Shock，声学材料解决方案Foam- X/Nova。 2全频段振动噪声模拟软件全频段振动噪声模拟软件 VA One VA One 是法国 ESI 集团于 2005 年推出的全频段振动噪声分析的模拟环境， 代表着 ESI 集团在振动噪声模拟、 分析和设计方面的最新技术， 被业界专家评为振动噪声工程近二十年 来最重大的突破。 VA One 把有限元分析（FEA），边界元分

2、析（BEM），统计能量分析（SEA）及其混 合分析集中于一个易于进行模拟的环境。同时，VA One 提供有限元、边界元和统计能量分 析一种严格的耦合形式，能够统一而可靠地进行全频谱范围的求解。 从 2004 年以来，汽车，航空和铁路领域的一些世界性企业参与了 ESI 集团的结构噪声 共同体（SBNC- Structure- borne Noise Consortium）项目，对发展和验证 VA One 方案做出了 重要的贡献。联盟成员包括：空中客车德国部（Airbus Deutschland GmbH），波音商业飞机 （Boeing Commercial Airplanes），庞巴迪运输（Bo

3、mbardier Transportation），欧洲航空防 务及航天公司研发中心 （EADS CRC Research Centre GmbH） ， 本田汽车 （Honda Motor Co） ， 三菱电机（Mitsubishi Motor Co），英国 QinetiQ Ltd，立达汽车系统（Rieter Automotive Systems），大众汽车（Volkswagen AG）等。 VA One 包含有一系列的内部求解器，从而可以满足对振动噪声分析的需要。另外，这 一工具软件还包括有与外部求解器的接口，以确保与目前振动噪声分析和设计过程的兼容 性。VA One 具有很大的灵活性，可以让

4、用户选择基于成本、时间和计算资源的最佳模拟方 案。 这一软件还包含有强有力的管理工具， 以快捷地根据 CAD 和 FEA 的数据建立模拟模型。 VA One 方案还提供了一个广泛的附加模块库，以确保软件可以集成于现有的 CAE 和设计 过程中。例如，SYSWELD 用于获得不同焊接连接具体的材料和几何属性。这个结果输入给 VA One ，用于在一个耦合的有限元/SEA 分析中定义局部连接细节。这种方法提供了一个 评估复杂系统振动声学响应考虑不同焊接和热处理过程影响的高效途径。 北京朗迪锋科技有限公司 经庞巴迪运输集团授权 2.1 软件功能及模块软件功能及模块 VA One是您振动- 声学仿真和

5、设计所需的唯一环境。 无论您仿真的是汽车firewall的声学传输 损失或创建整架飞机的振动声学响应系统级模型，VA One有你全频段振动声学仿真所需的 全部方法。基于工业标准软件对中频和高频噪声和振动设计AutoSEA2，并外延到包容中频 和低频方法（利用RAYON求解器），VA One是市场上唯一的在一个公共环境包括完整频谱 振动噪声分析方法的仿真软件。VA One还设定了易于使用的新标准；VA One是有现代用户 界面的标准Windows桌面应用，快速，直观并易于使用。利用VA One你能够更快获得结果。 花费时间求解噪声和振动问题远胜过学习复杂CAD/CAE系统或再学习大量不同分析软件

6、的 用户界面。利用VA One你能够在一个统一的环境下噪声声学问题所需的全部功能。 VA One的核心功能分为五个模块：SEA模块, Structural FE模块, Acoustic FE模块, Acoustic BEM 模块和Hybrid模块。增加一个新的模块是非常简单而直观的，就能够使该方法模拟给 定频率范围振动声学系统的响应。而且，大量的扩展模块和脚本有助于客户化VA One满 足特殊的需要。这些扩展的模块提供了几乎所有想要的，在VA One一个环境中从为特殊应 用客户化模型模板到写客户脚本和界面的完善开发工具。VA One具有非常高的灵活性满足 分析需求。可以看到为什么越来越多的公司

7、选择ESI的软件来解决他们的振动声学仿真需 求，VA One是如何帮助你改善产品的噪声和振动性能。 2.1.1 低频结构振动及噪声分析功能低频结构振动及噪声分析功能 VA One 具有低频结构振动和噪声分析的综合性功能，专门用来分析三维复杂结构在机 械和声学载荷下的振动噪声特性， 能够解决耦合和非耦合的问题。 它包含了一整套集成的强 大的计算结构声学技术，包括：间接边界元法（Indirected BEM）和有限元法（FEM）。其 中， 边界元法可以解决外声场辐射的问题； 有限元法可以解决内声场的问题。 此外， VA One 还提供了 BEM- FEM 混合方法作为补充，将上述两种技术相结合，来

8、找到针对工程实际问 题的最合适的方法。 这样将各种技术结合的方法也同时让用户获得最多的关于结构振动和噪 声方面的信息：空腔模态参数、流固耦合响应、向外部流体的声波辐射等物理量。 VA One 的低频结构振动和噪声分析包含以下几个模块： l Structural FE 结构有限元环境模块， 提供了基于外部有限元求解器进行结构随机振动分析的功能， 用 户可以选择 MSC.NASTRAN 的求解器进行结构随机振动的分析以及前后处理器。此模块提 供了内置的非结构网格的划分功能以及模态动画显示的功能。 l Cosmic Nastran Solver 北京朗迪锋科技有限公司 VA One 提供的内置 Co

9、smic Nastran 有限元求解器是一款通用的有限元求解器，可以进 行结构的随机振动分析和声辐射分析。完全内置的有限元求解器，利用 VA One 软件可以直 接求出有限元模型的整体模态，局部质量特性和局部频带内模态数量。 l Acoustic FE VA One 软件提供了声腔的有限元分析功能，包括内置的非结构网格划分功能以及声学 有限元求解器。用户可以对空腔进行网格划分，并进行模态分析得到空腔模态参数。 l Acoustic BEM VA One 软件提供了外声场的确定性分析功能，利用间接边界单元方法，对外声场和结 构的声辐射进行确定性的分析。 可以很方便的进行边界单元划分， 可以得到外

10、声场的声压级 分布以及压力波传播方向。 2.1.2 高频结构振动及噪声分析功能高频结构振动及噪声分析功能 VA One 软件的高频分析功能的完全集成了振动噪声领域著名软件 AutoSEA2，利用该 软件的统计能量分析（SEA）的分析方法来降低设计噪声和振动。 高频 SEA 分析方法从能量的角度来分析复杂结构在外载荷作用下的响应。它从某种程 度上忽略了结构的具体细节, 同时也很好地解决了声场与结构间的耦合问题。对于受高频、 宽频带随机激励的复杂结构动力响应问题, 用 VA One SEA 可以有效的加以解决， 并且可以 在产品的早期研发阶段发现设计中潜在的噪声和振动问题，避免重复设计，有效降低成

11、本。 经过三十多年的不断发展， 很多公司已经发现 SEA 是解决噪声和振动问题的有效方法， 特别是 AutoSEA2 推向市场以后，带给用户第一个易于使用的 SEA 工具，具有简单的图形 界面。VA One 高频分析功能，继承了 AutoSEA2 的优势，以前要经过数天才能建立的复杂 模型，利用 VA One SEA 可以在几分钟内建立起来。 VA One 的 高频分析功能包含以下几个模块： l AutoSEA (VA SEA Module) VA SEA 分析方法从能量的角度来分析复杂结构在外载荷作用下的响应， 它从某种程度 上忽略了结构的具体细节，同时也很好地解决了声场与结构间的耦合问题。

12、对于受高频、宽 频带随机激励的复杂结构动力响应问题, 用 VA SEA 可以有效的加以解决。 l SEA Variance VA One Variance 模块采用非常成熟的算法，可预测大量名义相同的振动声学系统的平 均响应。Variance 模块还将此功能进行扩充，用户可以得到这些振动声学系统平均响应的置 信区间，进而可以完成以下工作： 1、对指定产品，VA One 可以预测其到达性能保证标准的概率； 2、通过对名义上相同的振动声学系统的平均响应和置信区间的分析，指导进行设计修 改以降低其响应； 3、预测敏感部件振动响应幅值； 4、对于指定的振动声学环境，预测响应的上限 l Sound Pa

13、ckage module 简化在SEA子系统上增加和删除噪声处理材料的方法。 l Path 49 module 采用NASA格林研究中心的声辐射公式对SEA子系统上的集中质量进行简化处理，得出 合理的声辐射效率。 北京朗迪锋科技有限公司 2.1.3 中频结构振动及噪声分析耦合求解功能中频结构振动及噪声分析耦合求解功能 在低频段， 结构中波的波长与结构尺寸相差无几或者较大时， 通常最好采用有限元方法 （FE）进行模拟。在高频段，结构中波的波长与结构尺寸相比非常小，最好采用统计能量 分析（SEA）方法进行模拟。在中频段，只采用 FE 方法或者 SEA 方法都不能很好的描述整 个系统，需要将 FE

14、方法和 SEA 方法结合起来，建立混合模型（Hybrid Model）来描述整个 系统，采用耦合求解器进行分析。VA One 是目前唯一能够进行 Hybrid Model 建模和分析商 业软件。 VA One 的中频分析功能是需要建立在低频和高频分析的基础上，因此除了需要之前提 到的模块之外，还需要耦合求解器： l Coupled Solver VA One的耦合求解器提供了全频谱分析的功能，能够进行FE/BEM/SEA严格的耦合求 解分析。 2.1.4 其它分析功能及模块其它分析功能及模块 l Foam module Foam module采用平面波传播模型，并用完整的Biot理论对其进行修

15、正，在固体材料或 泡沫结构框架中考虑纵波和横波，可以预测多层处理煤质的吸收系数和插入损失。在Foam module的帮助下，用户可以用VA One软件预测复杂的多层能量吸收噪声控制处理。 l Wheel- Rail module 机车轮轨噪声模块，采用 Remington 模型和 SEA 方法分析轮轨噪声辐射。 l Template Modeler module 快速模板建模块，提供了快速创建模板和修改模板的功能。 l CAD Import modules CATIA、CATIA V5、 PRO- E、STEP 等 CAD 软件的模型数据接口。 l Quickscript module：VA

16、One 内置脚本语言 l Matlab(R) Developer Kit module：VA One、Matlab接口程序 l C/C+ Developer Kit module：VA One、C/C+ 接口程序 2.2 软件的特点及规格软件的特点及规格 n 定义几何 ? 从现有 CAD （IGES, CATIA, PROE, SAT, STEP） 或有限元 （UNV， BDF， CBD） 模型中输入 ? 从零创建：首先创建 SEA 子系统，然后划分系统中必要的区域的网格 n 定义材料属性 材料属性和子系统属性的定义存储在基于 excel 电子表格的浏览器窗口中，可以手工建 立或自动从有限元 BDF 文件读入，并与三维模型显示窗口完全相关联。材料属性和子系统 属性可以包括以下内容： ? 流体；各向同性固体；正交各向异性固体；粘弹固体；纤维；泡沫材料 ? 梁，均匀，夹层板；复合材料，单层板，加筋板 北京朗迪锋科技有限公司 ? 支持定义和编辑 NASTRAN