普信®声学院：AlphaCell设计和优化航空航天声学包结构与材料。

挑战

飞机燃油消耗的日益增加将促使机身、内部组件与装饰采用更轻、更硬的材料。毫无疑问，这将会导致内部噪声水平的提高和使驾乘人员受到噪声的干扰，这对于制造商和运营商而言显然是不可接受的。因此，需要将应用于飞机静音设计的声学包的创新开发与高效能飞机的开发同步纳入低噪音正向研制流程和体系中。

但是用什么工具呢？！

尽管统计能量分析（SEA）可以提供快速的数值计算，极大的减少样机成本，但它们无法对多孔材料进行精细描述。另一方面，有限元方法（FEA）已经成熟，但是在进行孔隙弹性处理时，它们需要较多的网格，针对于大运载交通工具的多工况复杂载荷的大模型处理时，很明显会遭遇计算效益的瓶颈。为了在项目早期优化声学包，AlphaCell中实施的传递矩阵法（TMM）是一种可靠的方法和高效益软件。

方案亮点

基于简单直观的用户界面，AlphaCell允许用户快速、准确地设计声学包。它应用于工程项目的早期阶段，可以比较概念的性能，而无需实际构建它们，并可以建立用户自己的材料数据库。得益于结果解释功能，它还可以帮助用户了解内装饰的实际状态和性能。

AlphaCell最终提供了许多与FEA和SEA解决方案的桥梁，因此有助于提高日常仿真验证工作流程的效率。

“AlphaCell是用来设计声学和阻尼处理的出色且快速的工具。它有助于我们在项目的早期阶段说服客户。例如，几分钟之内，我们就能获得夹心板的关键NVH参数并改善其性能。”- L&L Products的NVH工程师Christophe Chaut

常规功能

直观的用户界面；

完全可编写脚本；

空间窗口校正；

自动生成PDF报告；

应对变化的环境操作条件：温度、压力、相对湿度等。

图1：该界面提供许多有用的信息

图2：穿孔板的建模

航空航天功能

扩展的材料数据库；

带有更多参数的多孔模型的广泛清单；

多孔板模型：圆形、正方形、狭缝；

完整的固体材料模型集：各向同性、粘弹性、正交各向异性、横向各向同性、RKU模型...

唯一异质材料模型：双孔隙率材料、压缩纤维材料、内部谐振器、固体和弹性夹杂物；

配线板模型：考虑各种材料布置，各种厚度、渗漏...

螺柱模型：考虑双分区叶片之间的机械连接；

各种计算量：吸声、传声、反射系数、表面阻抗、辐射与耗散功率、二次速度、插入损耗（任意参考）；

单个数量的计算：α_w 、R_w 、C、C_tr 、∆L_w...

适应的振动声激励，例如空气传播（即平面波、模态声场、扩散声场）、结构传播（即点力、雨淋、攻丝机）和混合激励（即湍流边界层）。

图3：将材料导出为OptiStruct或Nastran格式

界面

生成NASTRAN、ANSYS、OptiStruct、Coustyx等的表面阻抗数据（FE分析）；

生成VA One、SEAM、SEA+等软件的吸声和传声系数（SEA分析）；

可以使用任何电子表格程序（MS Excel、Open Office Calc...）打开的本地ASCII表格格式存储格式或常规计算程序（MATLAB、Comsol、Scilab、GNU Octave ...）；

任意格式的导入工具，可与测量数据直接比较；

计算导入数据的单一数量；

将材料导出到OptiStruct、Nastran、Actran中；

导出Actran的网格化脚本等。

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