机车噪声模拟案例PPT文件格式下载.ppt

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声学有限元与无限元粘弹性梁单元、壳单元、实体单元、复合材料单元允许考虑预应力作用（*）多孔与多孔弹性单元压电材料单元，支持换能器、声纳与噪声主动控制模拟（*）真实的激励方式:

声学，运动学与动态激励随机激励：

湍流边界层、扩散声场、相关激励，得到平均值、标准偏差等高性能求解器与并行处理扬声器侧窗声传递壳体振动辐射噪声14CopyrightHi-keyTechnologiesACTRANAeroAcoustics流致噪声仿真工具特性：

支持大多数的CFD软件，并经过大量实验验证；

Lightill声类比、Mhring声类比；

在有限元网格上可以定义边界条件：

任何边界条件都可使用!

这是与其他处理方法（如Curle,FWHorBEM）相比，最大的优势！

可以与VibroAcoustics联合计算，进行振动/流动声学一体化分析客户：

Daimler,BMW,VW,Delphi,Visteon,JohnDeere,Brothers,PSA.风扇噪声空调管道与实验结果比较15CopyrightHi-keyTechnologiesACTRANforNASTRAN从白车身到添加内饰材料整车模型的声学仿真工具应用于分阶段的研发进程满足计算精确性要求的同时，极大地提高求解速度与Nastran完全兼容，支持超单元应用客户:

Ford,Nissan,Rieter,.TrimiseverywhereSuperlementcouplingFromBIWtotrimmedbody16CopyrightHi-keyTechnologiesACTRANVIACTRAN各模块的前后处理器利用其他CAE工具创建的网格，建立ACTRAN分析模型提供脚本化语言编辑功能方便快捷的后处理功能云图、频谱曲线、瀑布图、指向性曲线自动计算全局量从云图结果提取场点响应Plt2audio：

将频谱曲线转换为声音文件ModelcreationandvalidationAdvancedpost-processingFRFDisplayTool17CopyrightHi-keyTechnologiesACTRANACTRAN在列车声学设计中的应用在列车声学设计中的应用ACTRAN软件介绍列车的噪声问题ACTRAN在列车声学设计中的应用18CopyrightHi-keyTechnologies列车噪声问题概述列车噪声问题概述轨道交通噪声对周围居民生产生活的影响，日趋严重。

降低列车噪声已成为当前交通运输工程中的紧迫任务之一。

列车运行噪声主要包括，轮轨噪声，机车动力装置噪声，列车振动噪声，等等。

随着列车运行速度的不断提高，气动/湍流噪声成为新型高速列车另一重要噪声源。

传统的列车发动机噪声A计权关系LA=30lgN+10lgP-31.4（dBA），对于新型高速列车不再适用，其中N为发动机转速，P为发动机马力。

19CopyrightHi-keyTechnologies列车噪声问题概述列车噪声问题概述高速客车噪声影响包括两个方面，车内环境舒适感与外部周围居民的正常生产生活环境。

有效抑制列车噪声可以分为主动控制声源和被动控制两类主要途径。

科学模拟列车运行气动噪声，可以指导通过合理优化列车气动外形有效降低运行中高速流动产生的噪声。

这也是通过主动控制声源降低高速列车噪声直接有效地方法。

科学模拟列车车厢内部结构与装饰部件在振动激励下形成的车厢内部噪声环境，对合理评价车厢结构与声学设计具有实际应用指导意义，可以直接作为预测乘客乘车舒适感的主要方法与依据。

20CopyrightHi-keyTechnologiesACTRANACTRAN在机车行业的应用在机车行业的应用ACTRAN软件介绍列车的噪声问题ACTRANACTRAN在列在列车声学声学设计中的中的应用用高速列车气动噪声分析高速列车气动噪声分析列车车厢振动噪声分析列车车厢振动噪声分析列车结构隔声性能研究列车结构隔声性能研究21CopyrightHi-keyTechnologies气动噪声问题概述气动噪声问题概述原始结构几何模型与噪声问题描述ACTRANAero-acoustics湍流噪声分析流程与原理CFD非定常流动模拟CFD网格划分与Fluent建模CFD模拟结果CAA湍流噪声分析ACTRANAero-acoustics模型CAA网格划分与ACTRAN建模ACTRAN-iCFD提取噪声源（Lighthill/Mohring）和导入流场（Mohring）ACTRANAero-acoustics频域分析结果22CopyrightHi-keyTechnologies列车车身模型列车车身模型车身结构网格模型23CopyrightHi-keyTechnologies列车车身气动噪声问题列车车身气动噪声问题工况说明：

【1】列车车身结构如上页图所示【2】外流场为均匀流场,平均流动速度380km/h【3】雷诺数Re1*107,马赫数Ma0.3【4】车身为硬结构，在气流作用下不发生形变需求：

在不同车速下，车身表面气流流动产生的湍流噪声响应最大噪声响应的频率和量级，以及对应的工况24CopyrightHi-keyTechnologiesACTRAN/Aero-acoustics湍流噪声湍流噪声计算流程算流程CFD-LES/DES/URANS非定常流场分布压力，速度，密度，等ACTRAN-iCFD根据CFD计算结果通过Lighthill或Mohring声类比提取湍流噪声源通过傅里叶变换将时域结果变换到频域ACTRAN-Aero-acoustics传播iCFD计算出的流动声源计算声场分布以及指定位置的声学变量ACTRAN-VI计算数据后处理，声场云图及频谱显示FromCFDtoCAA.25CopyrightHi-keyTechnologiesACTRAN/Aero-acoustics计算原理计算原理CFD计算（URANS,LES,DNS,）确定非定常流场根据非定常流场计算结果提取流动噪声源Lighthill声类比Mhring声类比体声源区域WsCAA计算域W（Actran/AA,FEM）无反射边界Ge测量面测量点26CopyrightHi-keyTechnologiesLighthill/Mohring声类比声类比LighthillAnalogy线性声场，流场与声场没有耦合低马赫数（Ma0.2）高雷诺数（Re106）均匀介质声传播MohringAnalogy非线性声场，对流影响声场较强平均流动高雷诺数（Re106）非均匀介质声传播27CopyrightHi-keyTechnologiesCFD流场计算网格流场计算网格怎样构建怎样构建CFDCFD计算网格？

计算网格？

通过网格生成工具，例如iCEMCFD，Patran，Hypermesh等导入几何模型生成CFD计算网格28CopyrightHi-keyTechnologiesCFD非定常流场计算非定常流场计算FluentDESFluentDES分离涡模拟结果分离涡模拟结果（V（Vmeanmean=105.555m/s）=105.555m/s）车身表面压力分布图29CopyrightHi-keyTechnologiesCFD非定常流场计算非定常流场计算FluentDESFluentDES分离涡模拟计算结果分离涡模拟计算结果（V（Vmeanmean=105.555m/s）=105.555m/s）TurbulentIntensityTurbulentIntensity30CopyrightHi-keyTechnologiesCFD非定常流场计算非定常流场计算FluentDESFluentDES分离涡模拟计算结果分离涡模拟计算结果（V（Vmeanmean=105.555m/s）=105.555m/s）速度幅值云图速度幅值云图31CopyrightHi-keyTechnologiesCFD非定常流场计算非定常流场计算FluentDESFluentDES分离涡模拟阻力系数分离涡模拟阻力系数（Cd）（Cd）结果结果NormalizedDragCoefficient（top）&

ItsFourierTransform（bottom）NormalizedDragCoefficie