Varias personas comprueban el software de simulación acústica de Simcenter en un iPad.

Simcenter

Simulación acústica

Software acústico para minimizar el ruido y optimizar el sonido mediante simulación acústica.

Reducir el tiempo necesario para predecir campos de sonido

Tus clientes esperan productos más silenciosos, un requisito que las empresas competidoras también tienen presente; por lo tanto, la calidad del sonido del producto puede ser un elemento diferenciador. Una normativa más estricta sobre el ruido puede repercutir en las ventas. Las soluciones de simulación acústica de Simcenter pueden ayudar a reducir el tiempo en predicción de campos de sonido y ahorrar semanas en tareas complejas como la puesta en marcha de motores.

Simcenter ofrece simulación acústica interior y exterior en una solución integrada que te ayuda a tomar decisiones fundamentadas en las primeras fases del diseño. Esto te permite optimizar el rendimiento acústico de tu producto. Un entorno de modelado escalable y unificado, unido a solvers eficientes y funcionalidades de visualización fáciles de interpretar, te permiten obtener información acerca del rendimiento de la acústica de su producto.

Modelo de submarino que muestra imágenes de vibraciones sonoras en el software de Simcenter.
Case study

Mazda Motor Company

Read how Mazda is perfecting in-vehicle audio with model-based development and full-vehicle simulation using Simcenter 3D and HEEDS to optimize audio acoustic performance and reduce simulation from 2.5 days to 4 hours.

Animation of a number of white cars in a half circle on a red background
Case Study

Perfecting in-vehicle audio with model-based development and full-vehicle simulation

Empresa:Mazda Motor Corporation, Mazda Engineering and Technology

Industria:Automoción y transporte

Ubicación:Fuchū, Hiroshima, Japan

Software de Siemens:HEEDS, Simcenter 3D Solutions

Funcionalidades de simulación acústica

Las simulaciones acústicas requieren funcionalidades especializadas que van más allá de las funcionalidades estándar de modelado por elementos finitos. A menudo hace falta modelar aspectos como el volumen de aire y la zona en la que se desea medir presiones acústicas. Simcenter proporciona las funciones avanzadas que necesitas, como envoltura de superficies, mallado convexo, espesamiento de malla. También brinda la posibilidad de crear mallas híbridas (hexa-tetra) para ayudarte a acelerar los procesos de mallado acústico más que los preprocesadores tradicionales. La disponibilidad de diferentes modelos de materiales para la estructura y el fluido, así como la amplia variedad de condiciones de contorno y cargas estructurales y acústicas, te permiten configurar eficazmente los análisis.

Renderizado 3D de un modelo acústico de un motor de automóvil.

El método de los elementos finitos (FEM) para el análisis acústico es ideal para simular problemas de acústica interior. Además de que el FEM es el método más eficaz en la velocidad de las soluciones, permite realizar análisis vibroacústicos acoplados que tienen en cuenta los modos estructurales y los materiales de insonorización. La acústica del método FEM también se puede utilizar fácilmente para resolver problemas de acústica exterior, como el análisis de la radiación sonora de componentes de motopropulsión, por ejemplo, sistemas de inducción de aire, cajas de cambios o unidades de tracción eléctrica completas.

Imagen de un análisis acústico en el software de Simcenter.

Utilizado a menudo en problemas de acústica exterior, el método de los elementos de contorno (BEM) es ideal para problemas de geometría muy compleja que pueden resultar difíciles de modelar con el método FEM. El método BEM ayuda a simplificar la simulación acústica exterior ya que solo se necesita la malla de la superficie exterior de la geometría. Esto simplifica el proceso de modelado y reduce los grados de libertad del modelo de simulación, lo que facilitará el análisis.

Estudio acústico de un motor.

El ruido inducido por el flujo es un componente significativo de la firma acústica de un vehículo o de otros productos. Predecir y comprender los mecanismos de generación de ruido, localizar las fuentes de sonido, identificar las vías de transmisión y predecir la respuesta acústica del sistema son esenciales para lograr un buen diseño acústico. Con Simcenter, puedes obtener una comprensión exhaustiva de tus predicciones de ruido, lo que te permite desarrollar eficaces contramedidas de diseño. Esto asegura que tus productos mantengan una calidad de sonido óptima y una ventaja competitiva en el mercado.

Ejemplos de aplicaciones: ruido de conductos de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) y sistemas de control ambiental (ECS), vagones de tren y pantógrafos, ventiladores de refrigeración, hélices de barcos y aviones, etc.

Imagen de ruido aeroacústico mediante software de Simcenter.

Crea fuentes aeroacústicas cerca de flujos turbulentos emisores de ruido calculados a partir de una solución CFD y calcula su respuesta acústica en exteriores o interiores. En las aplicaciones aeroacústica y aerovibroacústica, las turbulencias del flujo se introducen posiblemente por presión aerodinámica y aeroacústica sobre una estructura, que responde vibrando. Estas vibraciones provocan la irradiación de ondas acústicas en el aire circundante. Por ejemplo, puedes predecir el ruido en la cabina de vehículos y aeronaves debido a las cargas de viento que actúan sobre las ventanillas y la estructura del vehículo. Las cargas de presión al inicio de estos análisis pueden proceder de soluciones CFD o de un conjunto de modelos de capas límite turbulentas, incluidos en el software.

Imagen de aeroacústica y aerovibroacústica en el software de Simcenter.

When the acoustics problems you need to solve involve very large geometries or very high frequencies, then FEM and BEM solutions become too expensive to solve.

Ray Acoustics is used to predict acoustic responses up to very high frequencies and for very large geometries, in both enclosed and unbounded domains. Unlike FEM or BEM acoustic solvers, ray acoustics exploits the fact that at high Helmholtz numbers, sound propagation can be simulated by ray tracing (a technique also used to simulate high frequency electromagnetics and lighting). Therefore it only requires the mesh to correctly represent the topology of the product and not a fine discretization of the domain. As a result, the solution is not bounded by an upper frequency limit or the model size and solving is done orders of magnitude faster as compared to FEM or BEM solutions.

Imagen del campo de presión sonora alrededor de equipos que emiten ruido. Simulación efectuada mediante Acústica de rayos en software de Simcenter 3D.

How can you tell what your product really sounds like by looking at charts and graphs from your simulation? You can't. But Simcenter gives you the ability to listen to your product before you build it.

Acoustics auralization immerses you into a virtual acoustic environment where you can
evaluate the acoustic performance of your designs by listening to simulation results rather than only looking at plots and curves. You can create listening scenarios based on simulated or externally recorded sources and simulated transfer functions obtained from either FEM, BEM or ray acoustics solutions. With acoustics auralization, you can visualize the resulting time data, listen to the scenario and make changes to the individual tracks to improve the sound quality of your product. You can additionally quantitatively evaluate the sound quality based on dedicated loudness and sharpness metrics.

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