Actran 音響解析

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Actran 音響解析

       


Actranは、音響、振動音響、空力音響の現象を、簡単に、素早く、正確に解析することができる、最先端のソフトウェアソリューションです。Actranは、有限要素法、無限要素法、および不連続有限要素法に基づいたソルバー機能と、材料モデル、要素ライブラリー、境界条件の豊富なライブラリーを提供します。Actranの計算効率の高い解法と、使いやすいモデリング環境の組み合わせにより、設計者は製品の音響特性を把握し、より良い設計をするための検討を、製品開発の初期段階から容易に行うことができるようになります。Actranの開発元であるFree Field Technologies社は、1998年に設立された企業で、ベルギーを本拠地として音響CAEの研究、エンジニアリングコンサルティング、CAE自動化のサービス提供などを行っており、これらの成果がActranソフトウェア開発に反映されています。
 

広範な適用領域

Actran の幅広い音響解析機能は、自動車、自動車部品、航空機、航空機エンジン、電機精密、産業機械、音響製品などの広範な工業製品の開発で利用されています。Actran の豊富な材料ライブラリー、要素ライブラリー、および解析機能を活用することにより、外部音響放射、内部音場の共鳴、振動・騒音伝達などの一般的な音響問題だけではなく、細いダクト内や薄い内部空間における音響伝播を精確に表現することが可能です。

 

ロバスト性

Actran には、幅広い音響モデリング機能、ロバストで信頼性の高い有限要素および無限要素ライブラリーが用意されています。内部音響と外部音響のいずれの問題にも対応し、弾性壁の透過音や孔質材壁の吸音などを考慮した解析が可能で、モーダル法と直接法、および複数の材料モデルを利用して、効率良く計算を実行することができます。MSC Nastran をはじめとした多くの有限要素法ソルバーとのシームレスなインターフェースにより、Actranを用いて精度の高い振動放射音の解析を行うことができます。

 

モジュール構成

Actran では、特定分野の要求に答える解析モジュールのパッケージで構成されています。基本モジュールのActran Acoustics は、広範囲な音響解析機能を提供します。より高度な複雑な物理現象の解析には、用途に応じて個別モジュールを選択して利用することができます。

 

優れた計算性能

Actran の高性能ソルバーと並列計算機能を活用することにより、ユーザーは大規模モデルの解析をより短時間で実行することができます。スクリプトによる自動化の機能により、設計検討の繰り返し解析を短時間に実行することができます。解析により検証された信頼性の高い設計を行うことで、設計者はより短期間で製品を開発することが可能になります。

    
 
関連製品

 
 
 

Actran VI プリポストプロセッサー

Actran VIは、解析モデル作成と結果表示を行うための、Actran専用のプリポストプロセッサーです。
 
 

充実した機能と柔軟性

  • Actran解析モデル作成と修正の機能をすべてサポート
  • メッシュモデルの外部ファイルのインポート
     MSC Nastran(BDF,OP2), I-deas/NX(unv), Ansys(RST,CDB),Actran(NFF,DAT),Patran Nutral format
  • 有限要素解析結果の外部ファイルのインポート
     MSC Nastran(OP2), I-deas/NX(unv), Ansys(RST),Actran(HDF)
  • 解析プロセスの自動化をサポートするAPI

 

使いやすいインターフェース

  • 不整合メッシュのマッピング品質の可視化
  • 音響メッシュの要素品質の可視化
  • 比較検討を容易にする、解析結果の同期画面表示
  • 周波数応答のプロット表示、ウォーターフォール表示
  • 各種コンター、ベクトル、変形解析結果表示
  • マルチ断面フィルターによるメッシュ内部結果の可視化
  • 周波数および過渡応答結果のアニメーション
  • マップ結果のビデオ出力
  • 周波数応答のオーディオファイル出力
 
 

モジュールの機能 1/7
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Actran Acoustics  音響解析

 

Actran Acoustics

Actran Acousticsは、複雑なシステムの解析が可能な広範な機能機能を提供する、Actranパッケージの基本モジュールです。

豊富な材料ライブラリー

  • 音響流体の正確なモデル化が可能
  • 粘性と熱の影響を考慮した音響用薄膜要素
  • フォームやロックウール材料の吸音効果を表現する等価流体モデル
      多孔質リジッド要素、多孔質弾性要素、Delany-Bazleyモデル、Mikiモデル

 

幅広い要素ライブラリー

  • 1次要素、2次要素
  • 2次元、3次元、軸対象の解析
  • 無限要素、アダプティブ境界層

 

充実した境界条件

  • 多種音源、面、球体、円柱の波源
  • 圧力、速度、加速度、アドミッタンス
  • 入射平面波によるダクト加振
  • 有限要素法構造解析結果に基づく振動放射音解析
  • 平均流の対流音響

 

複数の解析ストラテジー

  • キャビティー音響モデルの抽出
  • 物理座標またはモーダル重ね合わせ手法による直接応答
  • 多重荷重
  • マルチステップ問題のリスタート解析
  • インコアおよびアウトコアによるパラレル計算
 

適用分野

  • 振動構造物の放射音:パワートレイン、エンジン部品、コンプレッサー、その他
  • パルス信号による音発生:ゴルフクラブ、時計音、その他
  • オーディオ装置:電話、補聴器、楽器、音響機器

 
 

モジュールの機能 2/7
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Actran Vibro-Acoustics 振動音響解析

Actran Vibro-Acoustics

Actran Vibro-Acousticsは、高機能でロバストな振動音響のソリューションです。

広範な材料ライブラリー

  • 広範な材料ライブラリー
  • BIOT理論に基づいた多孔弾性体ライブラリーの多層反応材料
  • 粘弾性構造の解析
  • 圧電材料のアクティブ構造のモデル化
  • 複合材料モデルを用いた複雑な多層構造の解析

 

現実的な荷重条件を考慮した解析

  • 音響、ダイナミクス、キネマティックの境界条件
  • 音拡散場、乱流境界層、rain-on-the-roof加振などの、実稼動加振のシミュレート
  • 複合材料モデルを用いた複雑な多層構造
  • 主要なCFDソルバーからのエアロダイナミクス加振のインポート
  • 物理系とモーダル系のハイブリッドアプローチ
  • 直接法、反復法の選択
  • 独自の高速FRF合成ソルバー
  • 並列計算による生産性向上

 

Nastranとの連携

  • Nastran構造モデルを等価なActranモデルに変換
  • 変換後のActranモデルに吸音材料や外部音響放射などの音響条件を追加し、振動音響解析を実行
 
 

適用分野

  • 自動車
     パワートレイン、給排気、乗員キャビン、トリム、シート、ホース、タイヤ、ウインドー、ウインドーシールを伝播する音響 
     オーディオ性能、アクティブ騒音制御の予測評価
  • 航空宇宙
     操縦席や胴体への音響透過、空気伝達系の騒音伝播、乱流境界層の加振応答、離陸時の有効荷重のランダムダイナミクス応答
  • 消費財
     電話、ヘッドセット、拡声スピーカー、聴覚補助装置、ディスク駆動装置、洗濯機、冷蔵庫、カメラ
  • 防衛
     水中音響、ソーナー
 
 

モジュールの機能 3/7
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Actran Aero-Acoustics 流体音響解析

Actram Aero-Acoustics

Actran Vibro Acousticsは、CFD解析結果を用いた音源作成と流体音響解析ソルバーです。
複雑な乱流で生じるノイズを予測し、高性能の有限要素法解析の並列処理により、空力音響問題を効率良く解くことができます。

ハイブリッドなアプローチ

  • CFD解析から、時間領域、周波数領域の結果を変換
  • 統合手法によりCFD結果を音響メッシュにマッピング
  • Lighthill理論とMohring理論を用いた音響源の生成

 

主要機能

  • Actran Acousticsのすべての機能が利用可能
  • 直接法と反復法のソルバー、および並列計算による高い計算性能
  • ファン騒音の予測
     圧縮性流れのCFD、または、Moveing Reference Frame やNon-Linear Harmonicの手法による高速のCFD計算
  • 振動音響の機能と互換性のあるエアロダイナミクス音響の解析

 

適用分野

  • 空調機器 (HVAC)騒音
  • 自動車サイドミラー騒音
  • ファン騒音
  • ランディングギア、トレーリングエッジの機体騒音
  • 空気供給システム

 
 

モジュールの機能 4/7
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Actran for Nastran トリムドボディ振動音響解析

Actran for Nastran

Actran for Nastranは、Nastranのモーダル応答とActranの物理座標表現のトリム部品を組み合わせた、アドバンストな解析機能を提供します。








 

正確なトリムモデリング

  • 多孔質弾性要素ライブラリーの活用による、 Biot理論に基づく多孔質材料のモデル化
  • 粘弾性要素ライブラリーの活用による、弾性シェルと固体レイヤーのモデル化
  • 空気ギャップのモデル化のための音響要素の定義
 
 

効果的な構造音響カップリング

  • ActranモデルをNastranホワイトボディーモデルに組み込み、トリムドボディーの振動音響モデルを作成
  • ActranモデルとNastranモデルの結合
  • DMIGデータブロック出力を用い、Actran部品をNastranモデルに追加
  • NastranスーパーエレメントをActranにインポート
 
 

適用分野

  • 実際の部品搭載条件に基づく音響透過の予測
  • Actranの詳細な物理座標系とNastranホワイトボディのモーダルモデルの組み合わせによる、トリムドボティーのモデリング
 
 

モジュールの機能 5/7
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Actran TM ターボ機械音響解析

Actran TM

Actran TMは、ターボ機械の騒音予測のための強力な音響解析ソリューションです。

高度なソリューション

  • 非均一な平均流れを考慮した音響伝播と放射の解析
  • ライナーの流動効果を含む正確なモデリング(Myers-Eversman定式化)
  • 平均流れ計算ための、統合化された圧縮性流れ解析
  • Fluent, STAR-CD, PowerFlowの主要CFDツールとのインタフェースを用い、平均流れの解析結果をインポート
  • 入射分析、あるいは数値回転ダクトモデルの用いたターボファンモデリング
  • 高い翼通過周波数の大規模問題などで効果的な、高性能ソルバーと並列計算の機能
  • Actran DGM の活用による、せん断流れと流速勾配の複雑な問題のエンジン排気解析

 

要素の選択

  • 無限領域のモデル化に無限要素を利用
  • 2次元、軸対象、3次元の解析
  • 充実した有限要素ライブラリーを用いた正確なモデル化
 
 

適用分野

  • ナセル形状を含む航空機エンジンのノイズ
  • ヘリコプタータービンのノイズ
  • 電子電気機器のダクト冷却システムのノイズ
  
 
 

モジュールの機能 6/7
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Actran DGM 不連続ガレルキン法解析

Actran DGM

Actran DGMは、複雑な流れのノイズ伝播の解析ソリューションです。

効果的なソリューション

  • 複雑な物理条件のノイズ伝播を予測
  • 線形オイラー方程式の解を不連続ガレルキン有限要素法(Discontinuous Galerkin Finite Element Method)で求めます
  • 2次元、軸対称、3次元モデルの利用
  • 時間領域の解析
 
 

性能向上のためのメッシュ生成

  • 有限差分メッシュの制約を解決する、非構造メッシュを用いたモデル
  • 自動適合要素を用い、性能低下を生じることなく高精度の解を獲得
  • 周波数比1から4のメッシュの再利用による、モデリング労力の節約
  • 独自の非連続スキームによる高い並列化の達成
 
 

豊富な機能

  • エンジン加振をダクトモデルに分解
  • 無反射境界条件を吸収境界領域を用いてモデル化
  • 有限要素法ソルバーで表現される大規模振動構造物からの二次放射音をシミュレート
 
 

適用分野

  • ターボ機械の排気音
  • 大規模ターボ機械の吸気音
  • 非均一な平均流れでの音響伝播問題
  • 大規模振動構造物の放射音
 
 
 

モジュールの機能 7/7
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