207 Altair SEAM中高频振动噪声分析工具_v2023

Luo Feng| NVH Senior Specialist- Altair China | 21-Dec-2023

Altair SEAM 介绍

声学包设计诊断分析案例

AlphaCell 介绍

1. Altair SEAM 介绍

车辆高频 NVH 性能开发

动力总成、轮胎、风等激励源

结构声和空气声

声源、密封性、声学包

统计能量法

车辆高频 NVH 性能开发

动力总成、轮胎、风等激励源

结构声和空气声

声源、密封性、声学包

统计能量法

载荷定义

SEA 建模及模型验证

后处理、诊断、优化

Systematic and Efficient Approach / Technology to perform SEA Analysis

Wind Noise

Fan Noise

E-Motor Noise

Materal data

Full frequency range NVH soluton

Full vehicle NVH ：

Altair NVHD

High Frequency NVH ：

Altair SEAM

Altair Seam® 是基于统计能量法（ SEA ）的行业标准求解器

用于预测高频空气噪声、结构传导噪声和能量流

具有 40 多年的使用历史，被企业和机构广泛采用

从 2020 年 1 月起正式加入到 Altair 产品序列

最小的安装和运行资源需求

提供准确的预测结果

便捷的测试数据导入

支持丰富的声学材料类型等

Automobile

Airplane

US Aerospace

Helicopter

Launch Vehicle

Ship / Submarine

Heavy Machinery

SEAM Validations

Customer stories

案例 1: 系统级 —— 前围板传递损失

案例 2 ：整车级 —— 发动机声源激励下车内噪声预测

SEAM

基于 HyperMesh 新界面

3 D 可视化建模

集成的 SEA 前、后处理环境

Altair SEAM

集成、高效的 3D 建模，分析 GUI

基于 几何和 FEA 模型建立 SEA 子系统

SEA 子系统属性自动创建

丰富的声学材料类型

多种声腔建模方式

半无限声场

结构模态修正

对称 建模

模型变形

NCT 隐式、显式表达

能量流分析

结果云图显示

参数设计灵敏度分析

第三方 XML 模型读取

SEA 系统定义

直观的工作流程

多种子系统创建方式

建模自动化

对称建模

从 FEA 模型自动提取子系统属性

多种内外声腔建模方式

结构对称

声学包组件（ NCT ）

结构子系统

声腔子系统

正、反面定义

材料类型丰富

多层 NCT 布置

NCT 创建和编辑

NCT 建模方式

Stack-up of NCT Layers

Experimentally measured data : IL & Absorption

Application of Transmission Loss

Reduction in SPL across the Frequency Range

Pareto Plot for NCT parameters

一站式、多种结果后处理

简易的曲线处理

鼠标右键弹窗

曲线、柱状图、云图

云图显示支持：

a ) 能量

b ) 声压

c ) 振动加速度

2. 声学包设计诊断分析案例

云图显示：

能量

声压响应

振动响应

NCTs

Baseline

Baseline with NCT

NCTs designed based on Energy Flow

Reduction in SPL across the Frequency Range

It shows how NCTs are helping in reducing Noise at each frequency

Pareto Plot for NCT parameters

Give insight that Dash NCT barrier thickness and Headline Absorber Layer density are critical

Altair Seam – Features and Functionalities for efficient handling and solving High Frequency NVH problems

– Preprocessing

– Solving

– Postprocessing and Diagnostics

Systematic Approach for High Frequency NVH Problem solving

Use Energy Flows to understand the paths

Use NCT Effect to understand how NCTs effects the Response

Use D.O.E to Characterize/Design the NCTs parameters

读取第三方 XML 模型

参数自动转换， SEAM 求解

支持模型参数编辑

支持模型几何变形

UFX (GPU Based Solver) Flow Simulations

UFX Flow Simulations

与 Altair 其它模块结合形成行业综合解决方案

3. AlphaCell 介绍

车辆的高频噪声抑制手段主要有三个：

声源控制

提高车身密封性

声学包设计

多孔性和透气性：

孔隙分布均匀且具有较高的孔隙率，材料内部孔隙相连通，外部空气可以进入孔隙

吸声原理：

空气的粘滞阻力、空气在压缩时的热交换

吸声性能影响因素：

理论分析：流阻、孔隙率、结构因素

工程上：厚度、体积密度、背景空腔、面层

材料吸声系数获取：

阻抗管测试、理论模型计算

吸声系数：

吸声系数直接量化吸声材料的吸声性能。

典型理论模型： Johnson- Champoux -Allard 模型

孔隙率（ Porosity ）、流阻率（ Resistivity ）、曲折因子 （ Tortuosity ）、热特征长度（ Thermal Characteristic Length ）及粘性特征长度（ Viscous Characteristic Length ）

多孔材料中孔洞结构的分布无规律性，不能得到其精确的声学模型。因此，提出了多孔材料的等效流体模型，该类模型假设多孔材料的骨架为刚性。常用的等效流体模型有 Johnson-Champoux-Allard 模型。

式中： Λ为粘性特征长度；Λ为热特征长度； d 为材料的厚度；c 为形状因子；𝑐′为尺度因子；Zs为表面阻抗； 𝑍0为空气的阻抗；0为空气的密度；p0为空气的压强；𝜔为入射声波的角频率；为空气的动力粘度；为空气的比热比；B为普朗克常数；  为 曲折因子； eff为材料的有效密度； 𝜎为流阻率；为孔隙率； R 为反射系数；𝛼为吸声系数。

基于理论模型的材料参数获取存在一定的困难，且吸声材料多和零部件本身共同参与到隔吸声设计中，因此也多使用传递损失来定义零部件的隔声特性。

AlphaCell 可以用于预测多层结构在诸如扩散场、雨流、波动边界激励等多种声学激励下的声学性能，并可将其转化为声学分析所需的参数文件。

材料类型 : 各向同性，各向异性 , 粘弹性；

多孔模型 : 泡沫 , 纤维 , 颗粒 , 压缩纤维；

支持多种载荷，垂直入射、扩散场；

声学响应可听；

丰富的材料库，可作为其他声学分析的数据库使用： FEA ， EFEA ， SEA

Transfer Matrix Method (TMM/FTMM) to predict vibro -acoustic response of multi-layer systems composed by air-gap, isotropic solids and isotropic porous media.

Matelys AlphaCell

Benefits:

Direct export of multi-layer system study to FE format

Adapts to the degree of complexity of the models based on information available

Key Features:

Simple and advanced models are available to describe the behavior of porous materials:

Delany- Bazley (1 parameter),

Miki (3 parameters),

Hamet (3 parameters),

Attenborough (4 parameters),

Johnson- Champoux -Allard (5-8 parameters),

Woven and non-woven textiles.

Supports a wide range of excitations:

diffuse sound field

single mechanical force

rain on the roof (ISO 140-18)

turbulent boundary layer

.

官网 : www.altair.com.cn 技术博客 : blog.altair.com.cn 技术服务热线 : 4006-196-186 邮箱 : kwinfo@altair.com.cn

THANK YOU

更多资讯，欢迎关注 Altair 微信公众号