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Finite Element Acoustics 音響FEM(有限要素法)ソルバー

 
有限要素法(FEM)による音響解析モジュール。構造-音響連成(Vibro-Acoustics)では構造側は有限要素モデル(FEM)を用います。周波数域のみならず時間領域問題にも対応できる特徴があります。またFEMの定式化における弱点とされる無限領域問題にはInfinite-FEM(無限領域対応有限要素)を用いることで対応が可能です。
更にFEMアプローチの特徴の1つであるボリュームのある吸音材特性をBiotモデルに基づいて厳密に考慮することが可能です。 あるいは複素音速を直接定義することで、吸音効果を表現することもできます。ソルバー性能に関しては反復法ソルバー(Iterative Solver)の採用により一層の高速化が図られています。
 

LMS Virtual.Lab Finite Element Acoustics

VL Acoustics Fine Element Acoustics 01.jpg
LMS Virtual.Lab Finite Element Acousticsは、境界要素法に比べて、より高度な音響解析手法を提供しています。境界要素法と同様に、様々なシステムの音響性能や騒音問題の予測と改善に利用可能です。境界要素法と有限要素法の主な違いは、後者では伝搬領域すなわち空気や水をモデル化する必要があるという点です。

有限要素解析では先進の技術が利用可能です。例えば、無限領域有限要素法では、限られた有限要素メッシュで無限領域をモデル化でき、伝播領域全体をモデル化することなく放射音響シミュレーションを実施することができます。またLMS Virtual.Lab Finite Element Acousticsでは、時間領域と周波数領域の両方の音響シミュレーションが可能です。時間領域のシミュレーションの例としては、自動車のドア閉時の騒音問題があります。その他の有限要素解析の例としては、タービンの温度場と流動効果を考慮した解析や、マフラー内の厚みのある吸音材の解析などがあります。

境界要素法と同様に、有限要素法(FEM)でも構造-音響の連成シミュレーションによって、音源が構造体に与える影響を調べることが可能です。

Krylovソルバーのような高度な有限要素ソルバーも利用可能であり、これによって計算スピードは最大100倍に向上し、音響伝達ベクトルを記録保存することで、複数ランをほんの数分で実行することが可能です。並列シミュレーション機能と組み合わせることでも、シミュレーション時間はマルチプロセッサを用いて最大16倍に高速化されます。



機能

  • 無限領域有限要素法のサポート
  • 構造-音響の完全な連成シミュレーション
  • プロット表示と3Dイメージ: SPL、ISO 3744音響パワー、RMS、dB補正値、 (1/3) オクターブ、TL
  • 最適なソルバースピードを達成できるKrylov反復法ソルバー、並列処理、ATV FEM
  • 温度場、体積のある吸音材、流動効果の考慮(タービン、マフラー)

利点 

  • 多様な材料特性を考慮
  • 高速な計算時間: Krylovソルバーにより最大100倍の高速化
  • 温度場、流動効果などを考慮した、騒音問題の原因の迅速な特定
  • 音響性能の高精度な予測により、設計リスクを最小限に抑えることが可能
  • ボリュームメッシュ生成オプションによる、複雑なFEメッシュの迅速な作成




Brochures
Download the LMS Virtual.Lab Introduction Brochure
Download the LMS Virtual.Lab Acoustics Brochure

Images

VL Acoustics Fine Element Acoustics 02.jpg VL Acoustics finite element VL Acoustics Fine Element Acoustics 04.jpg
Model the attenuation of an exhaust systems. Model acoustic radiation inside truck cabin. Noise radiation of a tire using Infinite elements.




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