Mehrere Personen, die die akustische Simulationssoftware Simcenter auf einem iPad überprüfen.

Simcenter

Akustische Simulation

Akustik-Software zur Geräuschminimierung und zur Optimierung des Schalls mittels akustischer Simulation.

Verkürzen Sie die Zeit, die zur Vorhersage von Schallfeldern benötigt wird

Ihre Kunden erwarten geräuscharme Produkte – und die Konkurrenz schläft nicht. Daher kann die Klangqualität eines Produktes ein wichtiges Unterscheidungskriterium sein. Strengere Lärmschutzvorschriften können sich auf den Produktverkauf auswirken. Die akustischen Simulationslösungen von Simcenter können dazu beitragen, den Zeitaufwand für die Vorhersage von Schallfeldern zu verringern und komplexe Aufgaben wie das Hochfahren von Motoren um Wochen zu verkürzen.

Simcenter bietet eine Akustiksimulation für den Innen- und Außenbereich innerhalb einer integrierten Lösung, mit der Sie fundierte Entscheidungen in frühen Konstruktionsphasen treffen und so die Akustikleistung Ihres Produkts optimieren können. Auf diese Weise können Sie die akustische Leistung Ihres Produkts optimieren. Die einheitliche und skalierbare Modellierungsumgebung wird mit effizienten Solvern und leicht verständlichen Visualisierungsfunktionen kombiniert, sodass Sie daraus schnell Erkenntnisse zur Akustikleistung Ihres Produkts ableiten können.

Ein U-Boot-Modell, das Schallschwingungen aus der Simcenter-Software visuell zeigt.

Akustische Simulationsfunktionen

Akustische Modellierung

Akustische Simulationen erfordern spezielle Fähigkeiten, die über die standardmäßigen Finite-Elemente-Modellierungsfunktionen (FE) hinausgehen. Oft müssen Sie Dinge wie das Luftvolumen und den Bereich modellieren, in dem Sie den Schalldruck messen wollen. Simcenter bietet die erweiterten Funktionen, die Sie benötigen, beispielsweise Oberflächenumhüllung, konvexe Vernetzung, Netzverdickung und die Möglichkeit, hybride Netze (Hexa-Tetra) zu erstellen, mit denen Sie akustische Vernetzungsprozesse stärker beschleunigen können als herkömmliche Präprozessoren. Die Verfügbarkeit verschiedener Materialmodelle sowohl für Struktur als auch für Fluid sowie die große Vielfalt an strukturellen und akustischen Randbedingungen und Belastungen ermöglichen es Ihnen, Analysen effizient aufzusetzen.

3D-Rendering einer akustischen Modellierung eines Automotors

Finite Element Acoustics

Die Finite-Elemente-Methode (FEM) zur Akustikanalyse eignet sich hervorragend zur Simulation innenraumakustischer Probleme. Die FEM ist nicht nur die effizientere Methode in Bezug auf die Lösungsgeschwindigkeit, sie ermöglicht auch die Durchführung gekoppelter vibroakustischer Analysen, die strukturelle Moden und schalldämmende Materialien berücksichtigen. Die FEM-Akustik kann auch zur Lösung von Problemen der Außenakustik eingesetzt werden, beispielsweise zur Analyse der Geräuschabstrahlung von Antriebsstrangkomponenten wie Luftansaugsystemen, Getrieben oder vollelektrischen Antriebseinheiten.

Visualisierung einer Akustikanalyse aus der Simcenter-Software.

Boundary Element Acoustics

Die Boundary-Element-Methode (BEM) wird oft bei Akustikproblemen im Außenbereich eingesetzt und ist ideal bei Problemen mit sehr komplexer Geometrie, die eine Herausforderung bei der Modellierung für die FEM-Methode darstellen kann. Das BEM-Verfahren vereinfacht die Simulation der Außenakustik, da nur das äußere Flächennetz der Geometrie benötigt wird. Dies vereinfacht sowohl den Modellierungsprozess und reduziert die Freiheitsgrade im Simulationsmodell, was zu einer vereinfachten Analyse führt.

Akustische Analyse eines Motors

Aeroakustik

Strömungsinduzierter aeroakustischer Lärm ist ein wesentlicher Bestandteil der akustischen Signatur eines Fahrzeugs und anderer Produkte. Die Vorhersage und das Verständnis der Mechanismen der Geräuscherzeugung, die Lokalisierung von Schallquellen, die Identifizierung von Übertragungswegen und die Vorhersage der akustischen Reaktion des Systems sind der Schlüssel zu einem guten akustischen Design. Mit Simcenter erhalten Sie ein umfassendes Verständnis der Geräuschprognosen und können so effektive Gegenmaßnahmen ergreifen. Dies stellt sicher, dass Ihre Produkte eine optimale Klangqualität und einen Wettbewerbsvorteil auf dem Markt behalten.

Anwendungsbeispiele sind: Lärm von Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen (HLK) und Umweltsteuerungssystemen (ECS), Zugdrehgestelle und Stromabnehmer, Kühlgebläse, Schiffs- und Flugzeugpropeller und vieles mehr.

Visualisierung eines aeroakustischen Geräusches mit der Simcenter-Software.

Aero-Vibro-Akustik

Generieren Sie aeroakustische Quellen in der Nähe geräuschemittierender turbulenter Strömungen, wie sie mit einer CFD-Lösung berechnet werden, und ermitteln Sie deren akustische Reaktion in der Außen- oder Innenumgebung. Bei aerovibroakustischen Anwendungen werden die Strömungsturbulenzen möglicherweise sowohl aerodynamisch als auch aeroakustisch auf eine Struktur ausgeübt, die mit Schwingungen reagiert. Diese Schwingungen bewirken, dass akustische Wellen in die Umgebungsluft abgestrahlt werden. So können Sie beispielsweise Kabinengeräusche in Autos und Flugzeugen aufgrund von Windkräften vorhersagen, die auf die Fenster und die Karosserie des Fahrzeugs einwirken. Die Druckbelastungen zu Beginn dieser Analysen können aus CFD-Lösungen oder aus einer Reihe sogenannter turbulenter Grenzschichtmodelle stammen, die in der Software enthalten sind.

Visualisierung der Aero-Vibro-Akustik aus der Simcenter-Software.
Anwenderbericht

Hyundai Motor Company

Mit dem Simcenter 3D-Bewegungsantriebsstrang-Tool kann die Hyundai Motor Company das Getriebe je nach Analyseanforderungen mit unterschiedlicher Genauigkeit modellieren.

Improving NVH and fuel efficiency in diesel engines
Case Study

Verbesserung von NVH und Kraftstoffeffizienz bei Dieselmotoren

Firma:Hyundai Motor Company

Branche:Automobil und Transport

Standort:Seoul, South Korea

Siemens Software:Simcenter 3D Solutions, Simcenter Amesim