FINE™/Acoustics

空力-振動-音響用シミュレーションソフトウェア

この完全に統合された空力-振動-音響シミュレーション用チェーンを使用することで、ユーザーは最も複雑な音響問題を解決することができます。ユーザーフレンドリーなアプリケーション専用ウィザードにより、最も複雑なステップの自動化を実現し、NUMECA CFDソリューションとの緊密な統合により、騒音源を直接特定することができます。


 

完全なCFD音響ソリューション

この包括的なツール群は、騒音の伝搬や放射から流体-構造連成、複雑な流れからの空力騒音の計算に至るまで、空力音響および振動音響のための効率的な手法を組み合わせたものです。

プリプロセッシング、解析、ポストプロセッシングは、1つのグラフィカルユーザーインターフェースで提供され、Pythonスクリプトとウィザードをベースとした自動化機能を備えています。


トーナル騒音のシミュレーション

NASA ANCF fan tonal noise simulation

ハーモニック摂動による平均流れと非定常流れの計算

ノンリニア・ハーモニック法(NLH)により、騒音源と近接場(吸音材を含む)の伝搬を同時に計算することができます。

遠方音場のマイクロホンへの騒音放射を計算するには、BEM法またはFfowcs-Williams & Hawkings (FW-H)法を使用します。


広帯域騒音シミュレーション

流れの乱流によって発生する広帯域ノイズの計算

定常RANS法に基づく流れ騒音源の再構成により、時間領域法に比べて大幅に高速でコスト効率の良い計算が可能になります。

インダクトおよび近接場ノイズ伝搬解析は有限要素法(FEM)で、遠方場ノイズ伝搬解析は境界要素法(BEM)および回転曲面のためのFfowcs Williams - Hawkings(FW-H)法で実行されます。

LES/DES/URANSの結合では、任意のCFDツールから非定常解をインポートすることが可能です。


透過損失

透過損失は、サイレンサーや産業用マフラーの騒音減衰性能の指標であり、入口での入射パワーと出口での透過パワーの差を表します。 

最適なマフラー設計には、騒音吸収を最大化し、流れの圧力損失を最小化する必要があります。


このテーマに関する顧客事例については、こちらをご覧ください。   続きを読む


流体-構造連成による振動音響

以下の構造物の加振による表面振動音の振動音響シミュレーションが可能です。

  • 音源
    非定常圧力場
    振動構造に加わる高調波力

解析はBEM法とFEM法を用いて実施されます。

マフラーの振動音響シミュレーション


適用分野に特化したウィザード

ユーザーフレンドリーで適用分野に特化したウィザードは、最小限の入力で最も複雑なステップの自動化を実現します。


主な機能

音響

機能:

  • 実験から抽出、または分析的に定義された音源を利用可能
  • 一様および非一様な平均流れにおける騒音伝播解析
  • 多孔質/繊維質素材および多孔シートからの吸音
  • 音響ライナーをシミュレートするインピーダンス境界条件

手法:

  • 多周波数並列化技術に基づく伝搬解析用の反復FEM(有限要素法)およびBEM(境界要素法)ソルバー
  • 固定/回転、固体/多孔質放射面に対応した放射解析のためのFW-H(Ffowcs Williams - Hawkings)ソルバー
  • マフラーおよび排気システムの透過損失を求めるインピーダンスマトリックス法
  • キャビティモード検出のための固有値解析

空力音響

機能:

  • NUMECAのCFD法(騒音源の特性評価に使用)との完全統合による、トーナル騒音と広帯域騒音の効率的なシミュレーション
  • 市場のあらゆるCFDツールで得られたCFD解析が利用可能(CGNS、Tecplot、FieldViewファイルフォーマットのインポート)

手法:

  • ライナーなどのトーナル騒音源と伝搬を同時にシミュレートするための非線形高調波(NLH)法との統合(ASME GT2014-26429およびETC ETC2015-197論文)。非定常CFDソリューションに基づく伝搬アプローチよりもはるかに高速
  • FINE™/Acousticsでは、定常RANS解析からの合成乱流の再構成に基づいた広帯域騒音の解析に、流れ騒音法が使用可能(SAE 2015-01-2329論文)
  • LES、DES、U-RANS解析をFINE™/Acousticsにインポートし、騒音源の領域の特性評価と音伝搬の計算に使用可能

振動音響

機能:

  • 音響源、非定常圧力場、および振動する構造物に適用された質点に基づく構造物の励起
  • NASTRAN、ABAQUS、ANSYSからの構造モードのインポートに基づいた流体-構造連成

手法:

  • 完全に連成された振動音響シミュレーション用のFEM-BEMソルバー
  • 周波数応答解析に薄肉シェルを含めるための混合直接間接BEMアプローチ
  • 吸音および構造物振動などのFEM空洞モード解析 

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