统计能量方法发展历程和VAONE简易介绍
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esivaone2012的学习教程SEA TUTORIALS 1.SEA 入门........................................................................................................................... .- 2 -第一步:启动软件............................................................................................................- 2 - 第二步:创建结点............................................................................................................- 2 - 第三步:模型视图操作....................................................................................................- 3 - 第四步:创建平板............................................................................................................- 5 - 第五步:创建第二块板....................................................................................................- 5 - 第六步:连接两块板........................................................................................................- 6 - 第七步:在模型上施加集中力........................................................................................- 6 -第八步:求解模型............................................................................................................- 7 - 第九步:结果曲线............................................................................................................- 7 - 2.创建SEA子系统................................................................................................................- 9 - 第一步:启动软件............................................................................................................- 9 - 第二步:读入中性文件....................................................................................................- 9 - 第三步:创建其中一个SEA平板................................................................................- 10 -第四步:创建SEA圆柱................................................................................................- 12 - 第五步:创建SEA单曲率壳........................................................................................- 13 - 第六步:连接子系统......................................................................................................- 15 - 第七步:创建SEA 梁....................................................................................................- 15 - 第八步:创建SEA环梁................................................................................................- 16 - 第九步:创建结点..........................................................................................................- 17 - 第十步:创建SEA双曲率壳........................................................................................- 18 - 第十一步:创建SEA声腔............................................................................................- 19 - 第十二步:创建第二个声腔..........................................................................................- 21 - 第十三步:连接子系统..................................................................................................- 22 - 第十四步:创建附加结点..............................................................................................- 23 - 第十五步:创建半无限流体子系统..............................................................................- 23 -第十六步:连接半无限流体子系统..............................................................................- 24 -第十七步:施加集中力..................................................................................................- 25 - 第二十步:获取结果......................................................................................................- 27 -3. 数据库、结果诊断和NCTs..............................................................................................- 30 - 第一步:启动软件并载入模型......................................................................................- 30 -第二步:创建新材料属性..............................................................................................- 31 - 第三步:创建新的物理属性..........................................................................................- 31 - 第四步:创建新的阻尼损耗因子..................................................................................- 33 -第五步:给子系统添加相应属性..................................................................................- 35 -第六步:曲线显示重要参数..........................................................................................- 39 - 第七步:施加激励..........................................................................................................- 42 - 第八步:定义载荷工况..................................................................................................- 45 - 第九步:模态分析..........................................................................................................- 47 - 第十步:利用NCTs进行设计修改..............................................................................- 50 - - 1 -1.SEA 入门第一节是软件的基本入门介绍,帮主用户理解VA One软件建立SEA 模型的常见方法。
振动声学解决方案1.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VA OneVA 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(Bombardier 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,可以让用户选择基于成本、时间和计算资源的最佳模拟方案。
PAM-V A One定义几何·从输入现有CAD(IGES, CATIA, PROE, SAT, STEP)或有限元(UNV, BDF)模型或·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定义材料属性材料和属性定义并存储在基于电子表格的浏览器窗口中,并与三维窗口完全相关联。
这些可以手工或自动从有限元BDF文件读入。
更广范围的材料和属性可以包括下列内容进行模拟:·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,三明治;复合材料,单层板,加筋肋·完全支持定义和编辑NASTRAN材料和物理属性卡创建子系统在非常容易使用的图形用户界面(GUI)下高效创建有限元和SEA子系统。
提供内置的非结构网格划分功能(自动在SEA 和有限元子系统间进行转换),并有网格粗化和细化的功能。
子系统支持:·完备的结构和声学流体SE子系统库·有限元结构子系统·可以对所有SEA面板子系统施加拉伸,压缩和流体载荷·SEA半无限流体连接子系统完备的点,线,面连接库用于耦合任意数量的有限元和SEA子系统。
子系统自动使用专门用来连接子系统的“AutoConnect”连接功能。
·完全支持手工和用户定义连接·可以扩展支持边界元创建载荷,约束和传感器在有限元和SEA子系统创建载荷和约束,载荷和约束包括:·施加到有限元或SEA子系统上的无关联的点力和力矩·有限元和SEA子系统上大量的随机分布的压力载荷库:扩散声场,湍流边界条件,传播波场·用户定义输入功率·测量的能量或工程单位约束对模型中任何必要的有限元模态增加多个结构传感器(虚拟加速度计)求解中间有限元结果求解有限元模型的总体模态,局部质量属性和局部带宽内的模态,使用内置全功能有限元求解器(基于Cosmic Nastran)或与外部有限元求解器的完全接口(MAC Nastran,支持超单元)。
机械设计与制造72Machinery Design&Manufacture第5期2021年5月基于NSGA-域算法对发动机噪声激励下的整车声学包优化李添翼12,张永仁3,甘进4,邱斌12(1.汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室,重庆400039;2.中国汽车工程研究院股份有限公司,重庆401122;3.岚图汽车科技公司,湖北武汉430058;4.武汉理工大学,湖北武汉430070)摘要:通过整车声学包合理设计能有效的改善发动机传至车内的噪声。
基于统计能量法,利用Hypermesh和VAOne 软件搭建整车SEA模型,对比测试与仿真分析的PBNR值验证模型的精度。
前围板作为发动机到驾驶室的主要传递路径,以前围内外侧声学包材料的厚度、属性、堵孔件厚度及声学材料覆盖率为自变量,利用创建的SEA模型得到主驾右耳的PBNR值、声学材料的总质量及总价格并作为响应。
在MATLAB中建立自变量与响应间的数学模型,对各响应赋予一定权重,利用非支配排序遗传算法(NSGA-域)获得Pareto最优解。
通过SEA模型分析最优解及任意三组Pareto解的响应,验证最优解的可信性;对比原声学包响应:PBNR值提高2.0dB、总重量降低8.5%、价格降低3.6%。
分析表明,通过对SEA模型进行PBNR分析结合NSGA-域算法能快速得到整车的最优声学包设计方案。
关键词:发动机噪声;SEA模型;PBNR分析;NSGA-II算法;声学包优化中图分类号:TH16;U491.9+1文献标识码:A文章编号:1001-3997(2021)05-0072-05Vehicle Acoustic Package Optimization Under Engine NoiseExcitation Based on NSGA-II AlgorithmLI Tian-yi12,ZHANG Yong-ren3,GAN Jin4,QIU Bin1,2(1.State Key Laboratory of Vehicle NVH and Safety Technology,Chongqing400039,China;2.China Automotive Engineering Research Institute Co.,Ltd.,Chongqing401122,China;3.Dongfeng Motor Corporation,Hubei Wuhan430058,China;4.Wuhan University of Technology,Hubei Wuhan430070,China)Abstract:The vehicle interior noise transmitted from engine can be effectively optimized via the rational design of vehicle sound package.The SEA model of a car is built by using HyperMesh and VA One softwares based on the statistical energy analysis.The accuracy of the model is verified by comparing simulation PBNR with test results.As the main transfer path from the engine to the vehicle cabin,the properties and thickness of the bulkhead acoustic materials,as well as the thickness of the plugging parts will be taken as independent variables.The power based noise reduction(PBNR)qfdriver''s right ear,total weight and the total price of sound package are obtained in response by the SEA model.The mathematical model between independent variable and response is established in MATLAB,and each response is given to a certain weight,and the Pareto optimal solution is gained by using the non dominated sorting genetic algorithm(NSGA-域).By analyzing the response of the optimal solution and stochastic three Pareto solutions with SEA model,the credibility of the optimal solution is verified as pared with the original sound package,it is found that the PBNR increased by2.0dB,t he total weight decreased by 8.5%,and the price decreased by3.6%.The analysis shows that the PBNR analysis of SEA model combined with NSGA-域algorithm can quickly get the optimal sound package design scheme ofthe whole vehicle.Key Words:Engine Noise;SEA Model;PBNRAnalysis;NSGA-域;Sound Package Optimization1引言在汽车怠速及行驶时,发动机噪声对车内NVH性能有重要影响。
超高速列车车内噪声预测仿真摘要本文以我国500km/h超高速列车转向架区域车内噪声为研究对象,基于混合有限元与统计能量分析(FE-SEA)方法建立其车内噪声混合预测模型。
并将其车内噪声仿真预测计算结果与现场实测结果进行对比,验证了该混合预测模型的有效性。
关键词超高速列车;车内噪声;混合FE-SEA方法随着我国高速铁路的飞速发展,列车的运行速度不断地提高,车内外噪声也随之不断地提高。
高速列车车外噪声主要是对高速铁路沿线环境造成污染,而车内噪声则主要影响着车内司乘人员的乘坐舒适性。
过高的车内噪声,会造成驾驶员迅速疲劳,对车辆行驶安全性构成极大的威胁;振动噪声能够会引起列车某些部件的疲劳损坏,降低列车的使用寿命。
1 噪音的来源高速列车噪声问题可分为车外噪声和车内噪声两个方面,如图1所示。
1.1 列车噪音源及传播途径高速列车车外噪声主要包括轮轨噪声、气动噪声、弓网噪声和高架结构二次辐射噪声四大类。
高速列车车内声场声源众多,大致可分为三种类型:直达声、透射声和振动辐射声。
三种声源类型传播方式如下:直达声通过空气传播到室内;透射声先通过空气传播到车体,继而透过车体结构材料,传到车内的声音;各种振动激励源通过车体结构将振动能量传递至车厢,进而激发车厢结构振动,产生辐射声。
因此,高速列车车内噪声来源可归为空气传播声和结构传播声两种。
1.2 降低噪音的策略在了解了噪音的传播途径后,我们制定降低车内噪音的方案。
根据现有相关噪声设计规范或标准限值确定车内噪声的目标值;结合高速列车设计结构和车内噪声声源特性,确定车内噪声敏感部位;针对具体的声源和其传播特性,提出低噪声设计方案;结合现场测试数据和建立的仿真预测模型,与车内噪声控制目标值比较,对低噪声设计方案作出预测评估;形成闭环回路,调整低噪声设计方案,直至满足相关要求,如图2。
2 混合FE-SEA方法有限元(FE)方法和统计能量分析(SEA)方法是计算复杂系统振动声学耦合问题常用的两种方法。
多孔橡胶材料声传递损失性能分析:模型描述应申舜;卢奂采;姜伟【摘要】研究带有无孔薄覆盖层的多孔橡胶板构件的声传递损失特性,考察了从低频、中频到高频范围内,不同结构参数和材料特性对多孔橡胶材料隔声性能的影响.这一部分建立了多孔橡胶板构件的有限元(FE)与统计能量(SEA)混合分析模型.在仿真模型中,多孔橡胶板边界条件为固支连接,在多孔橡胶板模型的一侧有散射声场作为激励,在另外一侧有半无限声场,用以计算和预测其声传递损失.数值结果与文献进行比较,结果显示该模型具有较好的可靠性.【期刊名称】《轻工机械》【年(卷),期】2013(031)006【总页数】4页(P1-4)【关键词】多孔橡胶板;声传递损失;有限元与统计能量混合方法;有限元法;统计能量分析法【作者】应申舜;卢奂采;姜伟【作者单位】浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室,浙江杭州 310014;浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室,浙江杭州 310014;浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室,浙江杭州 310014【正文语种】中文【中图分类】TB535.1多孔橡胶材料在噪声控制中的应用对象,通常工作在具有较宽频率范围的结构噪声和流体噪声的环境之下。
在宽频带随机结构振动和空气噪声载荷的作用下,多孔橡胶构件的结构和声腔的振动与声学响应往往呈现较为复杂的动力学特征。
因此,多孔橡胶材料构件的振动和声学响应的计算方法,需要根据分析频率的范围进行选择[1-3]。
传统的有限元法(Finite Element Analysis—简称 FE)和统计能量分析(Statistical Energy Analysis—简称SEA)方法,能够较好地分别分析计算低频和高频范围内的振动和声的响应。
但在中频区域,复杂结构系统内部可能出现子系统或子结构间刚度差别较大的情况。
因此,FE和SEA方法均不能有效地对该频段的振动和声响应进行较高精度的预测计算[4]15-18。