普信®声学院丨使用单一综合工具消除生产前的内外部噪声问题

对于大多数行业，要在设计阶段的早期就进行准确的预测，以确保设计符合立法规范，例如通过噪音、水下和机舱噪声等。尤其对于运载交通工具而言，内部噪声水平是最终用户选择产品的关键因素。依靠后期测试程序来识别振动性能的当前行业惯例会对产品成本和性能产生负面影响。

VA One是用于振动声学分析和设计的单一综合软件平台和环境。它使工程师可以在设计周期的早期进行准确的预测性噪声和振动设计评估，以达到产品性能目标。用户可以满足苛刻的设计时约束，确保在他们最受益于多学科开发环境的需求时就可以做出工程决策。

可从标准用户界面访问VA One环境，该环境通过一套无缝耦合和经过验证的建模方法来覆盖整个频谱。使用VA One，用户可以实现最佳的设计生产力，而无需部署单独的解决方案，而这些解决方案需要针对不同的用户界面和环境之间的数据交换进行培训。

你可以从VA One中获益

-         在设计过程的早期，通过准确的噪声预测模型满足运营目标（质量、成本）并实现项目里程碑；

-         将噪声预测工具集成到现有设计环境中，以快速创建模型来快速评估原型设计；

-         访问一组最佳的无缝耦合的快速方法，以最大程度地减少仿真时间；

-         评估设计并快速测试对策，以达到属性目标；

-         在单一环境中实现内部和外部噪声的设计目标；

-         消除昂贵的后期修改。

声学边界元模块

声边界元模块（BEM）包含为VA One环境中的有界和无界流体的低频响应建模所需的所有功能（可以选择包含快速多极边界元来求解大型模型）。声学BEM模拟模块是RAYON边界元求解器的改进，使您能够创建流体加载、散射、辐射和低频声音传输的精确模型。 

功能

-         适用于大型模型的高级快速多极边界元；

-         间接、直接和混合边界元方法；

-         内置的网格粗化和“shrink wrapping”算法；

-         自动创建流体和数据恢复网格；

-         完全支持不兼容的结构和流体网格；

-         完整的结构声耦合和随机振动分析；

-         完整的声载荷库：单极子、平面波、扩散场等；

-         无限平面、刚性平面、压力释放平面、挡板

-         先进的多域BEM；

-         完全耦合的解决方案（BEM流体完全集成在VA One中）。

统计能量分析和内饰建模

VA One的统计能量分析（SEA）模块是针对中高频噪声和振动设计的行业标准软件AutoSEA2的进化发展。SEA仿真模块几乎在涉及声音和振动的每个行业中都在常规使用。世界级的企业和研发机构均将VA One软件作为其噪声和振动设计过程以及统计能量分析的唯一标准。

功能

-         完整的材料库（各向同性、正交各向异性、粘弹性、泡沫/纤维等）；

-         完整的物理特性库（均匀、有肋、层压、复合等）；

-         完整的SEA子系统库（梁、板、壳、圆柱体、管道、声腔、半无限流体等）以及结构和声载荷等；

-         考虑到压力、流体载荷、因弯曲而变硬等；

-         基于全波传输理论（和高级辐射效率算法）的自动计算点、线和面结的SEA耦合损耗因子；

-         易于使用的3D建模环境，树型结构和面向对象的数据库简化了模型创建、模型管理和结果诊断。

气动声学-振动模块

风噪声是运载交通工具性能的重要方面。它会影响内部舒适度和感知的产品质量，直接影响乘客的体验。振动声学模拟的成功部署以及对车辆声学品质的最终改进，已导致减少了来自动力总成、轮胎和悬架等来源的内部噪音。然而，这导致风噪声对车辆内部的贡献相对较大。由于风噪声会直接影响乘客与其他乘客交流或使用免提设备或电话的能力，因此它被认为是至关重要的产品选择标准。它一直被列为整体车辆质量的头等大事。

计算流体动力学（CFD）模拟的增长速度和效率导致了对时域压力分布预测的更大可访问性。现在，可以有效地模拟和处理湍流，以提供振动声模型激励，直到最强烈影响内部噪声的更高频率。CFD数据和振动声学分析相结合，是气动振动声学（AVA）模拟的“端到端”解决方案，可减少对昂贵的风洞的依赖，因为风洞的可用性极低。允许设计师虚拟的模拟湍流压力波动激发的内部声学效果，可以在设计周期的早期就做出设计决策，从而减少了在后期设计阶段进行昂贵的修改的需要。

VA One气动声学-振动模块自动将CFD压力分布时间历程从多种格式转换为频域中适当的波动表面压力负载或输入功率。两种主要的激励对流和对流声源均来自此CFD压力数据，并应用于运载交通工具模型中的结构和流体，以通过虚拟设计研究预测内部噪声并支持风噪声的降低和优化。

功能

-         由于在设计阶段就可以准确预测流动引起的噪声，因此无需进行昂贵的原型后修改工作；

-         易于使用的工具和直观的用户环境提供了无缝耦合的方法，从而最大限度地减少了模型构建时间和专项培训；

-         通过支持基础架构可获得更快的投资回报率和更短的学习曲线；

-         根据先前的咨询项目证明了客户的成功。

确保声学载荷作用下卫星和航天器机件的结构完整性

使用轻质材料（包括复合材料和蜂窝板）可能会面临挑战，特别是当最终产品承受高强度压力但必须符合严格的发射认证要求时。VA One软件使卫星和太空机件设计人员可以放心地使用高质量的复合材料来设计和制造其产品，从而通过发射、飞行和部署来满足航天器的最佳性能。

功能

-         验证轻型结构的动态应力和力，这些很容易因部署过程中的声激励而损坏；

-         通过使用虚拟声学工程和DFAT®仿真功能，可以准确地预测航天器机件在发射过程中的结构响应，从而避免了将敏感硬件转移到远程设施进行测试的风险。

有效管理飞机噪音

飞机内部的噪声源于通过各种途径传输到内部的外部源，并与机载噪声源（如HVAC、航电系统、管路和电机）耦合。这有可能极大地降低乘客的舒适度，这对任何飞机驾驶和服务人员来说都是极为重要的。工程仿真对于满足声学要求而又不妨碍按时认证和生产目标至关重要。

从发动机噪声到湍流边界层（TBL）和冲击单元，VA One可使工程师有效地优化商用喷气飞机的所有潜在噪声源，满足飞机声学的安全标准和品牌目标，同时最大程度地减轻重量并避免进行昂贵的后期干预。

以下概述了VA One针对航空应用的全频声学模拟解决方案的优势，一目了然：

-         确保最佳的机舱和座舱声学舒适度：

统计能量分析（SEA），一种高效计算的高频噪声分析方法；

与传统的确定性工具（例如BEM）相比，声线法可对噪声传递进行准确的快速分析。

-         确认PA系统（语音清晰度）达到安全预期

-         执行虚拟声学建模，以达到机舱声振舒适度设计目标，包括隔热优化、空气动力学和振动声学、复合模型以及机身壁传输损耗的模拟等。

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