普信®声学院：AlphaCell材料声学与阻尼特性仿真分析与优化设计利器。

当前包含声学材料的多层系统及结构的振动声学和热性能对于交通运载工具的舱内声学设计、工业与环境噪声控制和其他静音工程课题项目等至关重要。在各类吸隔声组（部）件与声学包正向开发中对材料参数进行有效采集并进行多层系统和结构的精确仿真成为有效缩短开发周期、提升研发效率的重要手段。

AlphaCell软件主要用于预测多层系统和结构的吸声、传声以及热性能，在交通运输（包括陆运、海运以及航空航天运输）、建筑、家用电器、通讯电子、环境噪声控制等领域能够快速形成有效的解决方案。在AlphaCell软件中创建材料后可以定义材料的声学模型、弹性模型、异构模型以及热模型。该软件的激励选择包括：平面波激励、扩散场激励、模态激励、电载荷激励、淋雨激励、攻丝机声激励以及紊流边界层激励等。同时该软件还具备辐射修正选项，分为静态修正和动态修正。

AlphaCell仿真的一般步骤如下：

AlphaCell不仅操作简捷还有着直观的显示界面。在建筑领域中AlphaCell能模拟墙壁在使用过程中材料的隔声和热性能，例如在一堵厚度为150毫米厚的水泥墙内侧贴上50毫米厚的玻璃棉（具体参数如图1左所示）后再使用12.5毫米厚的石膏板（具体参数如图1右所示）进行密封。AlphaCell将每层材料的模型和参数定义好之后并输入墙壁内外侧环境条件（温度、相对湿度、热传导系数）和声激励，从而进行仿真分析最终得到系统的声学性能（传递损失、反射系数、阻抗等）和热学性能（材料内部温度、压强、延迟等）。系统的传递损失如图2所示，内部温度变化如图3所示。

图1：玻璃棉参数（左），石膏板参数（右）

图2：多层系统的传递损失结果

图3：系统内部温度变化示意图

同时AlphaCell中含有丰富的异构模型，能够对压缩纤维、双孔隙率介质、含固体夹杂物、内部谐振器、螺柱以及等效板进行仿真分析。图4是多孔材料内部含有固体颗粒的一个实例，图5是在材料中嵌入一个亥姆霍兹谐振器后求解得到的吸声系数。

图4：多孔材料内部含有固体颗粒的吸声系数

图5：多孔材料内部嵌入亥姆霍兹谐振器的吸声系数

不难看出AlphaCell是一款出色且快速的仿真工具，用于声学设计和阻尼处理，可以帮助用户在项目早期阶段即可满足设计要求，它适用于所有需要处理声和热的场合，并能够预测多层内饰对系统声振响应。它适用于汽车、飞机、航空航天、船舶、重工业、建筑、家用电器、电子、工业噪声控制等领域。