LMSVirtualLabAcousticsA新功能介绍

1、LMSVirtualLabAcoustics9A 版新功能介绍 LMSLMSVirtual.Lab是由以振动噪声、疲劳、操稳性工程解决方案着称的LMS际公司推出的全球第一个功能品质工程集成解决方案.LMSVirtual.Lab提供集成的多学科软件平台用于分析和优化机械系统的性能,包括结构完整性,噪声及振动,耐久性,系统动力学,操稳性及平顺性、多体动力 学以及其它属性.LMSVirtual.Lab包括所有关键过程步骤及所需的技术,可以远在进行昂贵的加 工和实物样机之前对每个关键属性进行从头到尾的评价,并使仿真设计真正迈向功能品质属性为目标的功能化设计,大大提升了仿真设计在产品开发中的功能性和指导

2、性.LMSVirtual.LabAcoustics 是Virtual.Lab的拳头产品,是市场上最先进的振动声学和流体声学分析 软件,从诞生开始多年来一直是声学领域排名第一的仿真软件,也是声学领域中公认的工业标准.Virtual.LabAcoustics 提供了从振动噪声到流体噪声,从声辐射到声-振耦合,从部件级到系统级,从低频到中高频,从前处理、求解器直到结果后处理的一个完整的解决方案.在2021年11月正式推出的9A版本中,推出了开创性的有限元和边界元求解方案.下面我们为大家做详细的介绍：完美匹配边界层技术：Fem-PMLVirtual.LabAcoustics9A 版本中的FEM-PML

3、完美匹配边界层有限元技术那么在将有限元求解速度提高10+倍的同时,还极大地拓展了声学建模的灵活性和仿真应用范围.FEM-PML技术通过在有限元模型外部建立声吸收层,可以完美解决有限元外场声辐射的问题.FEM-PML技术不需要像无限元一样需要一个规那么的外外表球形或者椭球形,可以设定在离有限元模型非常接近的位置.这样可以大大降低一般外场声辐射的模型自由度数,提升计算速度.可以认为,FEM-PML是无限元的替代技术.有限元/无限元搭建的发动机模型FEM AML mod it MOH rruiitinfl tti much 露m tfMOCHH. CBp4ib-c of runnrnQ grrvqu

4、tnciK jcO running) * 阳FEM-PML技术搭建的发动机模型拓展的快速多级边界元技术在8B版本中推出的FM-BEM快速多极边界元技术使得超大规模边界元模型的求解成为现实,并 将分析频率范围直接拓展到高频：该模块运用迭代技术来求解边界元方程,通过基于多极扩展和 多层次分级蜂窝子结构的高级算法,使得求解边界元方程的计算速度极大提升,同时内存消耗极 大缩减.在9A新版本中,快速多级边界元技术得到了进一步的开展.目前快速多级边界元可以支持声-振 强耦合的计算,可以使用 LMS专利的声学传递向量ATV技术,这大大拓展了快速多级边界元技术的应用范围.典型的可能应用包括整车、整机、整船等系

5、统级的声辐射,齿轮箱、大型发动机的模拟,大型结构的声反射、散射问题等等.瞬态声学边界元技术V9版的T-BEM时域声学边界元模块是世界上唯一稳定可靠的BEM时域边界元求解器,将广泛用于各类瞬态声学仿真分析问题,比方汽车车门开关的声音品质优化、高尔夫球杆击球瞬间的声 音品质以及指向性改良、轮胎噪声模拟、水下声学信号分析.引用标致汽车仿真实验室高级技术经理Dr.DenisThenail的话说：Virtual.Lab的时域边界元求解器不仅精度高,稳定性好,而且对计算资源没有太多要求,对大型瞬态声学问题有独特的价值.高精度的 FEM 求解器 NewIterativeFEMsolver计算量是目前大型问题

6、声学计算的瓶颈.要求解更大规模的问题,求解更高的频率,对求解器的性能提出了更高的要求.Virtual.LabAcoustics9A 中推出了最新的 kryloviterative求解器,在同样 的问题规模下,将求解的速度提升了一个数量级.并且kryloviterative求解器的可扩展性很好,非常适合分析大型的声学问题.除了计算速度之外,计算精度也是求解器一个非常重要的标准.我们知道,使用有限元方法计算波动方程的计算主要来自两个方面：dicretisationerror 幅值误差和dispertionerror 相位误差.其中相位误差由于具有可积累性,往往对整个计算结果的影响更大.通常为了减小

7、相位误差,改善计算精度,我们往往需要在一个波长里放置20到30个声学单元而不是通常意义上的6个.这就导致了计算量的急剧增加.Virutal.LabAcoustics9A版本中的有限元求解器增加了对GalerkinvariationalHelmholtz方程残差的限制.在同样的网格规模下,可以极大的减小计算误差.分域并行技术Virtual.LabAcoustics 支持各种平台下的大规模并行计算.在并行方式上,9A版本除了对分频计算以外,增加了分域并行的求解方式.分域求解指的是将一个大的模型分区域分配给个各个计算 节点.各个节点处理的只是模型中的一块,这样就大大降低了对各个计算节点内存和CPU的

8、要求,使得求解超大规模问题成为可能.声学逆计算技术Virtual.LabAcoustics9A推出了数字反声学技术,可以根据测量得到各个点的压力反推出结构外表的振动.反声学技术能够精确推断出声源的位置,帮助我们更好的理解结构的辐射特性.同时, 计算出来的结构外表振动可以用来作为一个精确的实际鼓励,用于我们进一步的仿真计算. 湍流噪声仿真的进展现在几乎所有通用的CFD软件如Fluent、CFX、STARCD已经可以直接导出 Virtual.LabAcoustics需要的声源数据.在流体噪声的计算中,新版本的Virtual.LabAcoustics 不仅可以考虑偶极子效应 的影响,同时也可以考虑四级子效应的影响.新的版本还改善了插值算法,使得声场计算时能够 考虑流体计算时尺度较小的涡的影响.Virtual.Lab的脚本化运行新版本的Virutal.LabAcoustics 在脚本和自动化方面取得了更大的进展.使用 9A版本的CML语 言,近乎所有的 Virutal.Lab中的功能都可以在脚本中实现.校本化的模型更容易修改,也更容易 嵌入其他程序如进行优化设计.用户界面与用户体验的改良新版本的Virtual.LabAcoustics在界面和易用性上也更进一步.用户在实现同样的功能时, 需要点击的鼠标次数更少了.界面和菜单的设计也更有逻辑和连贯性.在后处理方面,我们可以得到更 丰