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音の伝達関数を使用した効率的なNV検討
公開日2020年9月
昨今、ものづくりにおいて騒音対策の重要性は向上してきています。その騒音対策にシミュレーションが利用される場面も増えてきています。しかしながら、モデル規模が大きい、現象が複雑、といった場合には多くの計算コストがかかっていまい、シミュレーションのメリットを生かしきれない場合があります。本ソリューションはそのような騒音問題に対して効率的に音響解析を実施するご提案をいたします。
目次
- 音響解析と音の伝達関数
- 音響解析ソフトウェアWAON
- 伝達関数
- 伝達関数を使用した解析例
- NV設計検討システムの効率化
- ルーフ打撃音の解析例
- トランスミッションの放射音
音響解析ソフトウェアWAON
音響解析ソフトウェアWAONは、サイバネットシステム開発の境界要素法（ BEM ）による音響解析ソフトウェアです。ソルバーとしてFMBEM（Fast Multipole Algorithmを用いたBEM）を使用でき、FEMや通常のBEMでは解析が不可能な大規模モデルを効率良く計算可能です。シンプルで操作しやすいWAON GUIと、Ansys Workbench Mechanical画面上でWAONによる解析が可能なAnsys Workbench GUIの２種類のGUIを用意しています。構造や流体と連成させたさまざまな空間がモデル化可能です。音響解析の境界条件（音源）として他の構造解析や流体解析ソフトウェアの結果ファイルがそのまま使用できます。
NV検討システムの効率化
一般的な振動騒音解析検討フローでは、構造（振動）解析、音響解析、音響解析、音圧評価を行います。このフローを、オリジナル、材料変更、リブ追加の３ケースについてそれぞれ実行する必要があります。音響解析ソフトウェアWAONを用いて、通常の応答計算１回程度の計算負荷で観測点１点に対するすべての要素の伝達係数を求めることが可能です。その伝達係数を用いて、効率的な音響計算を実現します。
ルーフ打撃音の解析例
図の車体モデルで、ルーフ中央部にパルス状の打撃が加わった場合の運転手耳位置の音を解析します。ルーフ板材の減衰を変更した場合の放射音を比較検討します。加振力の導出、構造（振動）解析、音響解析、および評価（音圧周波数スペクトル、音圧時間変化、可聴化）を行います。
トランスミッションの放射音
ギヤの噛み合いや接触の変化によりノイズが発生します。Ansys Motion DAFULによる構造（振動）解析、WAONによる音響解析、WAONおよびMatlabによる評価（音圧などの周波数スペクトルと時間-周波数応答グラフ）を行います。Ansys Motionとは、機構解析と構造解析を組み合わせた、基本パッケージと4つのオプションからなるMBDプロダクトです。
