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LMS Virtual.Lab Acoustics - 音響解析ソフトウェア

LMS Virtual.Lab Acousticsは信頼性とその使用実績において高い市場評価を得ているLMS SYSNOISEのソルバーと音響解析専用メッシャーを統合した汎用音響解析モジュールです。音響問題では、音響解析単独でのソリューションでは十分な効果が期待できないケースが殆どです。音響解析はもちろん、構造-音響連成、流体-音響連成などの構造や流体との連携が必要不可欠です。LMS Virtual.LabではMotionによる加振源（メカニズム）の同定、その結果を受けてNoise and Vibrationによる構造振動の同定、そして最終評価としてAcousticsによる音響-音場解析が実現できます。これらの異なる解析は、統一された環境下でシームレスかつ連続的に実行されます。

LMS Virtual.Lab Acousticsでは、境界の音響特性として音響インピーダンス（アドミッタンス）、トランスミッションロス、あるいは媒質自身の吸音特性を直接定義することができます。これらはLMS Virtual.Lab Noise and Vibrationからダイレクトに渡すことができます。その際、構造と音響メッシュ間の不整合性は問いません。LMS Virtual.Lab Acousticsでマッピングが実行されます。また境界音圧も定義することが可能です。

所要時間の短縮を実現

各種のLMS Virtual.Lab Acousticsソリューションに搭載されている革新的技術を使用すれば、設計変更後の再モデリングを数分で、音響メッシュの生成を数時間で、またエンジンのランアップの予測を1日で行うことができます。コンセプト段階では、十分な情報を得た上で意思決定を下すことができ、初期設計から完成までの段階では、製品の音響性能を体系的に調整し最適化することが可能になります。

迅速な音響シミュレーション

革新的なLMS SYSNOISE技術を組み込んだLMS Virtual.Lab Acousticsは、仮想モデルを利用したコンセプト開発および設計改良から、試験による評価までの音響性能エンジニアリングを支援する世界初の総合ソリューションです。このソリューションは、構造体から放射される騒音やキャビティフィールドのシミュレーションといった一般的なアプリケーションだけでなく、エンジンのランアップ、流動励起騒音、ランダム音響荷重などの特殊な音響エンジニアリング問題にも対応します。

• 音響問題を的確に把握
• 設計変更の影響を正確かつ迅速に予測
• 騒音処理に伴うコストと負担を最小化
• 騒音レベルを低減し、適切な音声を組み込んでからプロトタイプテストを実施

エンジニアリングプロセスに不可欠な音響シミュレーション

CAD/CAEモデルの再利用

LMS Virtual.Lab Acousticsでは、CADやCAEのほか、さまざまな試験ツールをシームレスに利用して音響エンジニアリングプロセスをスムーズに開始でき、しかもモデルを作り直したり、さまざまなアプリケーションに対応するために再メッシュしたり、異なるフォーマット間で延々とファイル変換したりして時間を無駄にすることもありません。お好きな構造解析用の有限要素(FE)ソルバーを選んで、LMS Virtual.Lab環境のバックグラウンドで動作させるだけです。

音響メッシュの作成

LMS Virtual.Lab Acousticsでは、キャビティメッシングと車外音響メッシングの両方を迅速に行えます。車外音響メッシングは、構造物をゴムシートでラッピングする技術にたとえることができ、音響応答を左右するフィーチャを置いたままの状態で、構造物の表面を小さなサーフェスフィーチャで滑らかにすることができます。
また、音響メッシュを自動的にチェックすることも可能であり、フリーエッジと結合部を検出して適切な境界条件を設定できるほか、潜在的な問題にフラグを立て、問題の影響がプロセス全体に波及しないようにすることも可能です。

モデルの完成

LMS Virtual.Lab Acousticsでは、互換性のない構造モデルでも、音響計算に使用する構造振動荷重を簡単に生成できます。また、周波数依存の吸着表面などの音響特性をモデルに迅速に組み込むことや、詳細かつ複雑な調査を行うこと、さらにはISOフィールドポイントメッシュを自動的に生成することも可能です。
なお、音源は点音源から高度な分散音源(ランダムな圧力場や拡散音場など)まで定義できます。
可動部品を用いた製品を設計する場合には、LMS Virtual.Lab Motionを使用して、システムレベルの機構シミュレーションを行うことで、力と構造振動を正確に予測し、音響問題の原因を詳細に把握することができます。

複雑な音響問題を解決

設計時の計算時間を短縮するには、主要な製品開発で音響シミュレーションを適切に実施するために必要なロバスト性と計算速度の2つが重要なポイントとなります。LMSのコアテクノロジーであるSYSNOISEのソルバー機能をLMS Virtual.Lab Acousticsに実装しているのはこのためです。

SYSNOISEが提供するソルバーには、定常問題に対応する周波数領域ソルバーや、非定常計算に対応する時間領域ソルバーのほか、モーダルソルバー、ダイレクトソルバー、高速反復法FEMソルバー、高速BEMソルバー、高速多重極BEMソルバー、パラレルソルバー、音響伝達ベクトル(ATV)ソルバーがあります。

結果の可視化と解析

音響性能のチェック、既存の音響問題の特定、定性的な解析を行わなければならないエンジニアの多くは、データの処理、可視化、解析に特化したさまざまなポスト処理ツールを必要としています。こうしたニーズにお応えできるのがLMS Virtual.Lab Acousticsです。
このソリューションを導入すれば、大量の結果データが目の前にあっても、最も重要なデータを抽出し、そのデータをポスト処理して設計傾向を特定できるだけでなく、音響データをグラフィック表示することも可能になります。
また、ビジュアルで効果的なアニメーション表示によって、実際に発生している問題を詳細に把握しながら、構造・振動音響パターンを調査できるというメリットも享受できます。

デザインの改良と最適化

LMS Virtual.Lab Acousticsを最大限に活用すれば、設計変更の影響を迅速に予測することができます。プロセスワークフローの自動化を支援する強力なパラメトリック解析機能を利用することで、新しいエンジンのランアップの加振データを既存のエンジンの音響モデルに反映させたり、以前の結果を最新の結果や目標値と比較したりするといったことが簡単にできるからです。
また、LMS Virtual.Lab Acousticsは、設計空間を自動的に探索できるDOE (Design of Experiment: 実験計画法)のほか、重量や疲労耐久性などの音響以外の拘束条件とのバランスを考えながら、信頼性の高い最適な音響性能を実現できる最適化技術をサポートしています。

自動化とスクリプティング

LMS Virtual.Lab Desktopは、荷重の設定、音源の割り当て、エンジン放射音のシミュレーション設定などの反復プロセスを記録および再生する機能を搭載しています。
また、Visual Basicでスクリプティングを行ってタスクをカスタマイズし、マウスを1度クリックするだけで一般的な計算を実行できるようにすることや、レポートの作成や配布を行えるようにすることも可能です。
 
Download the LMS Virtual.Lab Acoustics Brochure
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