跳到主要内容

万博ANSYS的博客

2020年6月15日

如何使用声学模拟改善产品声音

工程师倾向于花大量时间调整和模拟设计,以优化其外观、感觉和性能。然而,他们不应该低估产品所发出的声音,在开发周期的后期才解决这些问题。万博网

工程师可以设计出世界上最好的洗碗机。但如果太大声或太安静,人们可能会认为它工作不正常。

声音赋予产品的感知质量也可以是积极的。我们都满怀期待地等待着烤面包机发出的砰的一声、安全带的一声或连接器的咔哒声。事实上,这些声音是如此令人满意,以至于在广告中经常听到它们。

另一方面,不好的声音对产品来说可能是灾难性的。想象一下,一个天花板上的风扇可以在几秒钟内冷却房间,但听起来像直升机——没有人会买它。

由于声音会影响产品的销售,如果工程团队使用传统的方法,等到物理原型制作完成后才第一次听他们的设计,这可能会产生问题。在开发周期的这个阶段,解决这个问题的成本可能太高。

如果你能在开发的设计阶段倾听产品的声音?是的,你可以通过声学模拟。事实上,很多公司已经开始设立专门的部门来优化产品的声音。

如果没有令人满意的啪啪声,人们会怀疑自己的安全带是否正常工作。通过声学模拟,工程师可以确保产品的声音是最佳的。

声学模拟背后的科学

在我们深入研究如何聆听模拟之前,让我们先讨论一下这些声音的来源。

万博网含有振动部件、冲击部件、流体流动和电磁场的产品都可以通过振动周围的空气或介质来产生声音。因此,要模拟产品发出的噪音,必须首先模拟它们的功能。万博网

例如,为了模拟汽车内部的声音,你必须模拟经过它的风和动力系统的振动声学行为。即使是空调系统的声音对更安静的电动汽车(EV)也很重要。

一旦对产品操作进行建模,就可以识别和研究所有这些噪音的声级和质量。这些水平可以用分贝来计算,分贝是声音的一个单位,用来衡量它的压力、功率和强度。

然而,评估音质更加困难和主观。心理声学指标,比如响度、锐度、粗糙度,音调波动强度可以估计声音感知。然而,为了获得准确的音质评级,工程师需要对人群进行听力测试并进行统计分析。由于音质是主观的,最好的判断方法是让每个参加测试的人都听一听。

这就是为什么声学模拟如此重要:它们可以帮助设计产品的功能方面和声音。

如何聆听声学模拟

假设你想评估电动汽车的噪音。动力系统的主要组成部分,有助于产品的声音是电机和变速箱。所以,为了评估声音,你首先要使用模拟这些系统的多物理场工作流。

模拟电动汽车动力系统声音的声学仿真工作流程。

电机的电磁特性可以用万博Ansys麦克斯韦万博Ansys机械而齿轮箱的运动可以模拟使用万博Ansys运动。然后,这些模型的信息可以发送到万博Ansys vrexperience声音这样工程师就能听到产品的声音。从那里,他们使用这些模拟来调整设计的性能和声音。

随着工程师们对他们的设计了解的越来越多,他们可以扩展模拟,深入研究电动机本身的声源。这种多物理场工作流程可以包括静载荷、电磁力、振动分析和噪声辐射的结构分析。要了解有关此工作流程的更多信息,请观看:聆听您的Ansys模拟。万博

声学仿真工作流程,以模拟声音从一个电动机。

工程师还能模拟哪些声音?

汽车和车辆的声音并不是工程师需要优化的唯一噪音。因此,Ansys提供了多物万博理场仿真工作流,可用于对各种产品的噪声进行建模。万博网

例如,风扇、压缩机、泵和鼓风机可以使用Ansys Fluent进行模拟。万博CFD软件可以用来进行考虑叶片性能和湍流的气动声学模拟。然后,这些数据可以传递到VRXPERIENCE Sound上,以获得3D声音渲染供人们收听。然后工程师可以根据这个虚拟模型对音质进行评估和优化。

风扇的声学模拟工作流程。

许多旋转机器需要遵守空气声学标准。有了声学模拟,工程师们就有了一种经济有效的方法来产生他们设计的噪音,并确保它们是合适的。

为消费品设计声音和为工业产品设计声音一样重要。万博网例如,没有人想要一个安静的高尔夫球杆。他们想要的是击球时那种令人满意的啪啪声,而不是碰到泥土时发出的砰砰声。

因此,根据环境的不同,撞击的声音可能是可取的,也可能是不可取的。通过模拟产品,工程师可以最小化不需要万博网的声音,并增强他们想要修饰的声音。

高尔夫球杆的声学仿真工作流程。

对于高尔夫球杆来说,声音将取决于撞击的速度和形状。但这也取决于撞击物体的材料和它们所处的介质。这对于物理测试和手动设计来说是一个挑战,但是万博Ansys LS-DYNA和VRXPERIENCE声音,工程师可以确保高尔夫球杆在接触球时有良好的击球效果,并且在击球时几乎没有声音。

看看Ansys能为万博您做些什么

立即联系我们

* =必填字段

谢谢你的帮助!

我们在这里回答您的问题,并期待与您交谈。我们Ansys销售团队的一名成员万博将很快与您联系。

页脚的形象