캐디언스시스템 CAE: [Simcenter 3D] 음향소음 시뮬레이션 : Simcenter 3D Acoustics 란?

1. 음향(소음) 분석의 정의

2. 음향(소음) 분석의 종류

1) 차량 및 철도 등의 운송 수단을 사용하는 고객은 더 조용한 제품을 기대하고, 제조사 간의 경쟁은 여전히 치열합니다. 이러한 경쟁에서 제품의 소음은 차별화 요소로 적용됩니다.

2) Simcenter Acoustic 은 구조+음향, 공력 음향까지 다양한 분야의 음향(소음)분석을 통하여 제품의 안전성과 신뢰성 및 감성 품질까지 분석할 수 있습니다.

3) 드론(에어버스)등의 미래 운송 수단은 특히나 구조 및 공력 소음 등이 발생하므로 신뢰성 향상을 위해서는 음향 분석이 필수적으로 적용되어야 합니다.

3. 음향(소음) 분석 프로그램 모듈 종류

1) 음향 및 진동 음향 시뮬레이션의 경우 저주파 문제 또는 작은 구성 요소는 유한 요소 또는 경계 요소 접근 방식을 통해 해결되는 경우가 가장 많습니다.

2) FEM 및 BEM은 시간이 많이 걸리는 시뮬레이션이므로 고주파 음향 문제에는 다른 접근 방식이 필요합니다.

3) 여기에서는 음향 또는 약결합 진동 음향 문제에 [Ray Acoustics]를 사용할 수 있고, 고주파 진동 음향 응용 분야에는 통계 에너지 분석(Statistical Energy Analysis)를 의미하는 SEA를 사용할 수 있습니다.

● Source(소스)ó시스템 전달(System Transfer) ó수신(Receiver)

※ Simcenter Nastran Advanced Acoustics [NXN015]

이 기술은 AML 이라고 하는 PML의 고급 구현을 기반으로 하며, 계산 속도를 높이고 매우 효율적으로 작업하기 위해 외부 음향 FEM 모듈의 크기를 최소화할 수 있습니다. 사용자는 순수 음향 환경 또는 진동 음향 환경에서 실행할 수 있는 옵션을 갖으며, 덕트 모드 여기, 무향성 엔드 덕트, 음향 모노폴, 평면파, 쌍극 등과 같은 일반적인 음향 부하 및 경계 조건을 제공합니다.

※ Simcenter 3D Aero-Vibro-Acoustics [SC30595]

순수한 공력 음향 소음 또는 불안정한 흐름에서 발생하는 압력 하중에 따른 구조물의 공력 진동 음향 응답을 예측합니다. 흐름의 장애물 (베인, 다이어프램, 사이드미러 등)로 인한 와류 발산, 팬과 프로펠러에서 발견되는 유체의 회전 표면 등 난류에 의해 생성된 음향 소스의 모델링을 지원합니다.

※ Simcenter 3D ATV [SC30593]

진동 음향 시뮬레이션 속도를 높이는 기능으로 음향 전달 벡터(ATV)는 진동 음향 모델 내부의 유체에 대한 동등한 음향 표현을 제공하기 위해 계산될 수 있습니다. 이러한 ATV 표현을 사용하면 10~100배 더 빠른 계산이 가능합니다. 특히 모터, 엔진, 압축기, 펌프와 같은 기계 방사선에 중점을 둡니다.

※ Simcenter 3D Acoustics HPC [SC30594]

유한 요소 기반 및 경계 요소 기반 시뮬레이션 모두에 대해 병렬 처리를 통해 사용 가능한 하드웨어입니다. FEM 음향(Simcenter Nastran 기반)의 경우 이 제품에는 Simcenter Nastran의 DMP 기능이 내장되어 있습니다.

FEM 및 BEM 기반 분석의 경우 표준 솔버를 사용하여 사용자는 4개의 병렬 프로세스로 시뮬레이션을 실행할 수 있습니다. NASTRAN Beyond 4 프로세스의 경우 DMP=4와 동일합니다. SMP 및 DMP 모드 모두에서 5개부터 원하는 수의 프로세스(코어, 노드)까지 실행할 수 있습니다.