Actran在船舶行业的应用cnppt课件

1、Copyright Free Field TechnologiesFFT ACTRANACTRAN在船舶行业的应用2Copyright Free Field Technologies内容 声学仿真的必要性 ACTRAN软件介绍 ACTRAN在船舶行业的应用 总结3Copyright Free Field Technologies船舶噪声问题 低频噪声 海洋公约 (外部噪声): 螺旋桨噪声 船体辐射噪声 船员舒适性 (内部噪声): 柴油发动机噪声 湍流噪声 船舱隔声 高频噪声 声纳: 发射, 接纳, 声纳远场响应4Copyright Free Field Technologies内容 声学仿真的

2、必要性 ACTRAN软件介绍 ACTRAN在船舶行业的应用 总结5Copyright Free Field TechnologiesACTRAN软件背景 世界上三款知名的声学软件 ACTRAN，比利时FFT公司 Sysnoise现在的Virtual Lab）, 比利时LMS公司 VA-ONE，法国ESI公司由ESI公司收购的Rayon和AutoSEA整合而成） 其中Sysnoise和ACTRAN均由现在的FFT公司Jean-Louis Migeot教授和Jean-Pierre Coyette教授创立6Copyright Free Field TechnologiesACTRAN软件背景 FFT

3、和ACTRAN创立的背景 两位教授开发的Sysnoise被LMS收购后，2019年选择离开！ 11家大公司于20192019年组成了ACTRAN联盟，资助两位教授开发ACTRAN，并成为第一批客户 雷诺、宝马、标致、菲亚特、通用汽车等 整车企业 立达Rieter）、哈金森Hutchinson）汽车配件公司 空客 航空 壳牌石油、Glaverbel能源、资料 德国劳埃德船级社船舶 FFT参加众多科研项目，从风机噪声、轮胎噪声、航空发动机噪声到高性能计算以及产品的声学设计等。7Copyright Free Field TechnologiesLocations8Copyright Free Fie

4、ld TechnologiesThe ACTRAN software suiteACTRAN Vibro-AcousticsACTRAN Aero-AcousticsACTRAN TMACTRAN AcousticsACTRAN DGMACTRAN VIACTRAN for NASTRAN9Copyright Free Field TechnologiesSome Aerospace Customers10Copyright Free Field TechnologiesSome Automotive Customers11Copyright Free Field TechnologiesSo

5、me Other References12Copyright Free Field Technologies内容 声学仿真的必要性 ACTRAN软件介绍 ACTRAN在船舶行业的应用 总结Copyright Free Field TechnologiesActran 在船舶行业的应用Examples of shipbuilding Applications14Copyright Free Field TechnologiesACTRAN在船舶行业的应用 案例1：换能器仿真分析 案例2：水下航行体仿真分析 案例3：船舱窗结构隔声分析-瑞利边界元的应用 案例4：舰艇螺旋桨噪声仿真分析 案例5：拉法

6、耶级护卫舰声学处理仿真分析 案例6：柴油发动机辐射噪声分析 案例7：潜艇整体声学分析 案例8：舱板声学分析 案例9：船用消声器分析Copyright Free Field Technologies案例1：换能器仿真分析16Copyright Free Field Technologies发射模型在压电棒界面施加0 伏和1 伏的边界条件计算有限元与无限元水域内的声压响应案例1-换能器结构的声学仿真接收模型在压电棒界面施加0 伏边界条件在无限元水域内定义点声源计算压电棒界面的电压响应1伏0伏径向位移约束轴向位移约束0 伏径向位移约束轴向位移约束压电棒边界电压 应力12电压应变1217Copyrig

7、ht Free Field Technologies案例1-换能器结构的声学仿真 压电材料属性定义 弹性矩阵、压电矩阵、介电矩阵 压电棒的电压响应18Copyright Free Field Technologies案例2-换能器结构缝隙的粘热效应仿真 压电换能器模型 粘热效应的影响 19Copyright Free Field Technologies案例1-换能器指向性分析 换能器仿真 远场指向性 20Copyright Free Field Technologies 拖曳声纳模型 有限元模型 声压分布案例1-拖曳声纳模拟21Copyright Free Field Technologie

8、s 自辐射阻抗与互辐射阻抗分析 自辐射阻抗 互辐射阻抗 辐射阻抗结果案例3-换能器基阵模拟22Copyright Free Field Technologies案例4-水下声散射模拟 计算使用的激励 平面波、点声源或压电换能器激发的声场 圆柱障碍物的水下声散射23Copyright Free Field Technologies 模型说明 压电片、钢板障碍物、平面波激励 发射与接收模型模拟案例5-换能器障板分析 压电片发射模型压电片接收模型24Copyright Free Field TechnologiesACTRAN在船舶行业的应用 案例1：换能器仿真分析 案例2：附加质量效应 案例3：船

9、舱窗结构隔声分析-瑞利边界元的应用 案例4：舰艇螺旋桨噪声仿真分析 案例5：拉法耶级护卫舰声学处理仿真分析 案例6：柴油发动机辐射噪声分析 案例7：潜艇整体声学分析 案例8：舱板声学分析 案例9：船用消声器分析Copyright Free Field Technologies案例2- 附加质量效应Application Review26Copyright Free Field TechnologiesACTRAN 主要特性 声场媒质与结构有限元 可以考虑附加质量效应 声学无限元 计算远场声辐射 不匹配网格的映射 支持结构与流体使用不同类型的网格 多种激励方式与边界条件，可以与其他CAE工具联合

10、分析 支持真实工况的条件流体网格结构网格27Copyright Free Field TechnologiesACTRAN 模型说明无限元模拟“自由场辐射 海平面: 压强设为环境压强 (p=0)Actran建立一个模型，包括流体与结构.可以考虑流体对结构的附加质量效应结构与流体耦合Actran 支持不匹配网格: 结构与流体网格可以使用不同的单元拓扑形式 (例如: 流体使用四面体单元, 结构使用六面体单元)可以施加不同类型的激励(结构或声学)28Copyright Free Field Technologies结果比较水载荷: 相同频率的结果 (70Hz). 变形不同水对结构的动态响应有非常重要

11、的影响! 完全耦合模型无流体模型29Copyright Free Field Technologies平板模型 目的: 评价流体附加质量效应对结构的影响 比较两个模型: 1, 流体是空气 2, 流体是水 (高密度流体) 模型尺寸: 1m * 1m 10cm 厚 铝板点力激励铝板模型声媒质自由场）Automatic Actran coupling process in both direction: fluidstructure30Copyright Free Field Technologies 远场声压结果 48 Hz120.5 Hz86.5 Hz46.5 Hz13.5 Hz平板模型计算结果对比蓝线: 空气绿线: 水结论: 水作用于结构时结构的共振频率向低频移动出现水的共振频率31Copyright Free Field Technologies总结 ACTRAN 包含所有解决水下应用的属性: 振动声学属性，可以模拟水的附加质量效应，船体两侧的压差，船体振动辐射噪声，船舱隔声, 声纳发射/接纳, 船用发动机