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SIDLAB管道聲學仿真軟件

SIDLAB Acoustic 聲學仿真
       此功能??橛糜諛D飧叢庸艿勞韁械推翟肷牟氪ノ侍?。頻率范圍由管道內平面波存在范圍決定。它是基于線性聲學理論,將一個復雜結構,簡化成two-ports結構,同時系統末端和聲源將以one-ports單元表示。一系列標準單元,包括管道單元及基本的消聲單元,相互連接以形成網絡結構。所有標準單元模型都是經過了大量實驗驗證,使用的是已在文獻中發表的最準確、最新模型。用戶可以添加個性化的自定義單元。
      SIDLAB Acoustic可以得到的計算結果包括:
      Passive Results:
          以dB衡量的傳遞損失
          以dB衡量的降噪量,可表示為窄帶、倍頻程與1/3倍頻程
          以dB衡量的插入損失
          系統共振分析
          各單元及整個網絡結構中傳遞矩陣所包含的元素
          各單元與整個網絡結構中散射矩陣所包含的元素
      Active Results:
          網絡結構中每個結點的RMS聲壓值(表示方式:Pa或dB、窄帶、倍頻程與1/3倍頻程)
          網絡結構中每個結點聲壓值的相位
          換算得到網絡結構中每個結點的聲功率(表示方式:W、dB、窄帶、倍頻程與1/3倍頻程)
          網絡結構外某一設定接收位置的RMS聲壓值(表示方式:Pa或dB, 窄帶、倍頻程與1/3倍頻程)
          網絡結構中任意兩結點之間的傳遞函數
        此外,當使用用戶自定義文件時,頻率范圍將根據文件內容自動生成。用戶可針對一定階次及發動機轉速下的工況進行仿真??勺遠撲閆德氏蛄?。所需要的額外輸入數據為輸入端流量和各轉速條件下的溫度。同時還可將任意數量的單元設定為聲學透聲元件,并計算其對仿真結果的貢獻量。
SIDLAB Flow 流體仿真
       SIDLAB Flow是一個快速一維工具,用于計算消聲系統在設計過程中引入的壓力損失。它利用two-port的方法計算網絡結構中的流量分布和壓降,并將計算結果賦值給SIDLAB Acoustic聲學計算中。此功能尤其適用于只影響聲學結果而不對流動造成影響的網絡結構的改變。
       某些元件的聲學性能,如穿孔板、穿孔管,很大程度上取決于元件內的氣體流動,因此對系統中流動情況的分析至關重要。
      SIDLAB Flow計算所使用的是與SIDLAB Acoustic同樣的網絡結構。
      SIDLAB Flow可以得到的計算結果包括:
         流動分布:流體經過每個單元的流量,單位kg/s
         在一定的輸入流量條件下,流體經過網絡結構中每個單元所形成的壓力損失
         每個單元內部的流動馬赫數(流速)
         系統中流體壓降隨流量變化的曲線
      將流動引入網絡結構的兩種方法:
          定義源流在網絡結構的一個輸入端。
輸入的流體表達方式為:
              流量,單位:kg/s
              流動速度,單位:m/s
              流動馬赫數
              多個外部穩壓源與網絡結構中不同的輸入/輸出端相連。
SIDLAB Optimization 優化分析
       SIDLAB Optimization工作原理是在規定的頻率范圍內(單一頻率或某一頻段),針對一個或多個約束條件,對多個參數進行優化從而實現某一特定聲學目標的過程。
       SIDLAB Optimization是SIDLAB 3.0版本的一個全新???,通過定義優化變量的邊界條件,實現對網絡結構中任意多個變量的優化處理。優化范圍可定義為單一頻率,也可以是某一頻段。約束條件可以為等式或非等式約束,可將系統允許的壓力損失值作為約束條件,實現對聲學性能與動力性能的雙重考量。優化目標可以是系統傳遞損失、插入損失及網絡結構端口處的輻射聲壓值。通過優化,最終可使系統某一聲學性能達到/超過目標曲線。通過對優化結果與原始設計的分析比較,用戶可選擇將優化結果直接導入網絡結構,將模型結構升級。
       典型應用:發動機排氣消聲器優化
         優化目標:插入損失曲線
         優化變量:消聲元件幾何參數、聲學材料參數
         約束條件:
                線性約束:消聲元件幾何邊界條件
                非線性約束:允許的最大氣體壓力損失,即發動機背壓
SIDLAB Parameterization 參數化分析
       SIDLAB Parameterization是指用戶在網絡結構中選擇的任一參數,在某一特定范圍內按照指定步長改變參數值大小,進行參數靈敏度分析。軟件可顯示基于此參數變量的所有計算結果。用戶可根據選定的參數值對網絡結構進行更新。
SIDLAB Rig 聲學特性測試臺架
 
     測試臺架用于測量two-port單元的聲學參數。我們提供內徑為25mm、50mm、100mm的3種標準設備,也可根據用戶需求,提供其他尺寸測試管道。測試臺架可承受的介質流動速度為100m/s,空氣溫度可達100℃??篩莞叩牧鞫?、更高的溫度要求與特殊氣體要求對臺架進行進一步更改。所有的臺架組成部分均采用激光切割和高精度焊接。
       SIDLAB Rig組成部分:
             鍍鋅鋼制成的測試管道
             用于1/4英寸麥克風的、采用鋁合金陽極氧化處理的麥克風支架
             功率放大器,揚聲器,大功率、金屬膜片聲學器件
             2個帶有吸聲材料的消聲器。臺架兩端各1個,用來減少反射效應,提高測試精度
             必要的過渡聯接以連接不同尺寸的被測物體
             采用鋁合金陽極氧化處理的校準器,用以在同一時間對6個麥克風進行相對校準,準確省時
             支撐,采用Bosch Rexroth的桌面支撐或地面支撐
             離心風機用以提供流動氣體,變頻器用以改變風扇轉速
Engine Source Rig發動機聲源測試臺架
        測試原理:
      在對排氣系統進行插入損失或輻射噪聲進行數值分析時,需要獲取發動機聲源參數。SIDLAB技術團隊提供規范化的發動機聲源測試方案。利用One-port 聲學模型對消聲器進行設計,并計算獲取進排氣管道系統中的聲學特性。
      測試中,將聲源看成是one-port單元,在頻域范圍內,可以通過聲源強度和聲學阻抗(或者反射系數)對聲學one-port單元進行完整描述:ps(Z/p)  =   Zs +  Z。          
      其中, ps為聲源聲壓,Zs為聲源阻抗,p是出口處的聲壓,Z是除聲源外的系統的聲學阻抗。
      兩未知量ps和Zs將通過已知的聲學負載阻抗(Z)和聲壓測量結果(P)決定。由于存在兩個未知數,因此需要在不同負載條件下進行兩次測試,這種方法通常被稱作雙負載法。如果提供的負載個數大于2,則對此問題來說屬于過度解,可以使測量結果更準確。
        測試臺架組成:
              管道系統,含傳感器安裝座臺、適配過渡段和聲學負載組件
              高溫壓力傳感器
              流動及溫度測量組件
        測試分析軟件
      通過SIDLAB measurement 軟件可以獲得測試目標聲學性能,包括:
              聲源強度Source Strength
              聲源阻抗Source Impedenace