声学模拟专家ACTRAN

1、ACTRAN计算声学的领跑者ACTRAN是著名的声学软件提供商一比利时FFT公司（FreeFieldTechnology）的旗舰产品。ACTRAN最初定位于声音的传播（因而定名为CTRAN）,现在该产品已经覆盖了声学、振动声学、流动声学的各个方面，并广泛吸收融合、发展创新了当今最先进的技术。ACTRAN可以处理的问题包括：声波的辐射、散射、封闭和开放声场、声波在管道中的传播、对流效应、声振耦合、精确模拟阻尼等。ACTRAN简单易用，与CAE软件的集成方便快捷，历经工程验证,具有出色的鲁棒性和求解效率。ACTRAN是当今市场上最完善的声学模拟软件。ACTRAN基于有限元和无限元方法，并提供了丰富

2、的单元库、材料库、边界条件、求解配置和求解器。ACTRAN被最挑剔的工程师、研究人员和教师用来求解具有挑战性的声学、振动声学、流动声学问题。最优秀的声学模拟软件，加上FFT公司和海基科技专业的支持服务，就是您获得成功的有力保证。作为计算声学领域的技术领先者，ACTRAN的先进性主要体现在以下的六个方面：1.完整性ACTRAN除了包含其它计算声学软件的全部特征之外还包含了许多独有的技术特征，例如：声波在非均质运动流体中的传播（应用于旋转机械设计以及掠过噪声的模拟）与有限元部件分析模态结果相耦合内含对有回响和无回响房间的模拟声音通过复合材料/夹层结构的传输和吸收由真实的结构激励激发的结构载荷：扩散

3、声场、湍流边界层、随机运动学激励2.连贯性ACTRAN基于一个众所周知、经过充分验证的数值技术一有限元。因而ACTRAN与其它有限元程序保持了内在的一致性。容易与其它主要的CAE工具连接、结合以及比较。3.性能ACTRAN中包含了许多特色解算器以提供最佳的解算性能。例如，FFT公司开发的用于快速计算频率响应函数的Krylov解算器，它具有任意的频率分辨率，而且使计算效率提高至少一个量级，同时还带来以下优点：移动电话扬声器在4000Hz时的压力分布移动电话扬声器的辐射功率pfiwerSurface1BIMOMKHZM0300055004WK24WOWOOACTRAN非常适合于模拟进排气部件完美的

4、封装使它易于和任何有限元程序集成。P ACTRAN声学模拟专家ACTRAN可以精确模拟薄空腔的粘性热效应，上图显示了阻尼对声音传递的影响。ACTRAN计算声学的领跑者与模态方法不同，Krylov既可用于无阻尼系统，也可用于阻尼系统。具有优异的鲁棒性及可靠性，可以在用户定义的精度水平完成计算。此外，ACTRAN还提供了特有的、具有高度伸缩性的、基于域分割技术的核内和核外解算器。4.质量保证ACTRAN具有严格的质量保证体系：在软件开发过程中针对几百个典型的实际问题进行了大量的计算，所有的计算结果都与相关文献的参考结果，以及试验结果进行对比，任何矛盾和差异都立即反馈给开发团队并得到及时解决。此外，

5、FFT公司还被授权参加了法国工程师协会委托的振动声学模拟软件验证工作。5.试验验证许多ACTRAN的客户已经通过试验验证了ACTRAN的计算结果，如果您需要，我们可以提供进一步的资料。6.集成ACTRAN可以与I-DEASMasterSeries、MSC.Patran和Hypermesh等主流有限元前后处理软件无缝集成，并成为这些软件操作界面中的一个功能菜单，用户完全可以在熟悉的软件界面下操作ACTRAN，进行噪声分析，而不必担心需要重新熟悉一个全新的软件界面。P #ACTRAN声学模拟专家P ACTRAN声学模拟专家Menu*flKifymrnttFyCQUStlCS4UTCHPlotter

6、集成，使声学建模过程变得容易ACTRANP 的声学模拟能力ACTRAN支持不一致网格。风挡和客舱分别划分网格，在几秒钟之内就可以被结合在同一模型之中声音辐射：ACTRAN可以非常容易地精确预测由复杂声源引起的声音辐射。对于振动问题，结构振动可以用ACTRAN本身计算。ACTRAN不仅包含精确的无剪切闭锁板壳单元库，还包含不可压缩和粘弹性材料在内所有的材料模型，同时可以导入MSC.Nastran和HKS/Abaqus所产生的有限元分析结果模型。对于其它问题，声源可以通过单极子、偶极子、四极子及用户定义的声源之间的任意组合来模拟。在许多应用中可以方便地定义分布的体积源，也可以使用像用户自定义激励这

7、样的高级特征。声音传播:ACTRAN包含了预测声音在管道中传播的以下特有功能：在非均质背景流动下的对流传播、管道模态方式的激励（平面波和高阶模态）、传递矩阵和传输损失的计算。这些特有功能使ACTRAN非常适合于研究排气部件、进气歧管及柔性软管。ACTRAN可以导入CFD计算得到的温度场有界声场：ACTRAN可以有效地模拟有界声场。通过局部装饰部件模型，可以模拟像座椅这样的体积作用单元；独有的Krylov求解器令ACTRAN可以自如应对有界声场庞大的计算量；而模态分析工具则可以确定特征值和响应频率。无限元：ACTRAN的共轭无限单元库在模拟辐射问题时具有无可匹敌的精度和灵活性。基于椭圆体坐标系解

8、的多极膨胀，无限单元库在保持良好稳定性的前提下，可以适应任意的几何（有限/无限单元界面可以离辐射表面非常近）和任意的径向插值阶次。共轭方法使无限元可用于时域求解体系和对流声学。ACTRANP #ACTRANP #ACTRAN准确地统计了消声器温度梯度对声音传播的影响。ACTRAN完善的模型使它可以模拟非常复杂的声学问题,如上图ACTRAN精确统计了路面吸收对轮胎噪声的影响。ACTRANP ACTRAN声学模拟专家软件系列宝马三系风挡声音穿透率ACTRAN计算结果与实验结果的对比。ACTRAN的复合材料能力适合于处理玻璃、PVB、玻璃这样的夹层结构。由于能够准确计入非均质流对噪声的影响，因此AC

9、TRAN/TM能够获得精确的发动机壳体噪声。针对不同的声学及噪声问题，FFT公司的ACTRAN软件系列包含以下专业化软件：1.振动噪声模拟软件ACTRAN/VA结构建模：ACTRAN/VA的主要特色之一就是单元库丰富，单元类型包含：薄壳单元、实体单元、刚度单元、弹簧单元和集中质量单元。ACTRAN/VA支持弹性和粘弹性材料，可以毫无限制的处理不可压缩性，并通过将粘弹性和多孔弹性结合起来采用Biot理论模拟装饰部件。这些详细的装饰部件模型可以与内部和外部声域相耦合，可以在一个单一的求解序列求解全尺度模型。建立振动噪声问题的网格从来就不是容易的事情，但由于ACTRAN/VA功能强大的非均等网格耦合

10、技术，可以以部件的形式独立划分网格，令振动、噪声建模变得容易。与MSCNASTRAN的耦合对于装饰件建模和要求苛刻的振动声学应用，为什么不把世界上两个最好的方法结合在一起呢？用MSC.Nastran建立结构体模型，用ACTRAN/VA捕捉装饰件的声学和动力学特性。ACTRAN/VA能够真正将它的模型与NASTRAN的超单元结合起来，同时支持结构的模态描述。声音隔离：ACTRAN/VA可以计算穿过简单或复合隔断的声音传播，如屏、分层风挡、单层或双层玻璃、顶棚衬垫、防火墙、座舱、襟翼部分等，可以非常容易而精确地模拟多孔弹性泡沫、板壳以及橡胶层。主动和被动阻尼：包含橡胶和粘弹性材料薄层的复合材料对大

11、多数有限元软件造成极大的挑战，但ACTRAN/VA却可以轻松处理复合材料、空气薄层和多孔材料中的粘性效应。ACTRAN/VA还包含了广泛的压电单元库，因而适合于设计和优化主动结构。2.装饰件噪声优化软件ACTRAN/TRIM在ACTRAN软件家族中，ACTRAN/TRIM是专门用来高效率分析大量装饰件布置优化的噪声分析工具。它可以在现有结构模态模型的基础上增加装饰件的ACTRAN模型，可以应用于汽车乘客舱、飞机客舱以及船舱的装饰降噪优化设计。例如对于汽车工业来说，可以迅速将白车身模型转化为包含装饰件的声学模型，进行装饰件的多方案优化设计。3.辐射噪声模拟软件ACTRAN/ARACTRAN/AR

12、使用NASTRAN、ABAQUS、ANSYS及其它结构有限元程序的动态计算结果来计算由结构振动引起的声音辐射。ACTRAN/AR创造性的将稳定的无限元和功能强大的求解技术结合在一起，以超出我们预期的计算速度获得精确结果。ACTRAN软件系列4.高频噪声模拟软件ACTRAN/HFACTRAN/HF是一个用于大规模振动声学有限元模型的能量后处理工具集。利用由MSC.Nastran所产生结构模态模型和空腔模型，ACTRAN/HF能够产生合成能量输出，包括注入能、势能、动能、耗散能和模态密度等。经过优化的ACTRAN/HF可以处理非常大的振动声学模型，可以处理高达几百万个自由度的中高频问题。5.旋转机

13、械流动噪声模拟软件ACTRAN/TMACTRAN/TM包含了分析旋转机械气动噪声需要的所有特征。激励被定义为与圆形、环形和矩形管道相关的模态，它的幅值根据商用CFD计算软件或ACTRAN/TM的CFD计算结果导出。ACTRAN/TM假定一个可压缩的背景流动，对流和折射的效应也被精确地考虑在内。进口和出口管道也可能安装了衬套，可以通过Myers边界条件将声衬阻抗的接触流动效应全部包括在内；可以在ACTRAN/TM中以入射管道模态的定义声音激励。在航空工业，ACTRAN/TM被广泛用来优化机壳的声衬。ACTRAN/TM的实际用途极为广泛，如直升机涡轮、空调系统风扇、冷却系统和推进器系统噪声。6.流

14、动噪声模拟软件ACTRAN/LAACTRAN/LA是最新加入ACTRAN声学、振动声学、流动声学软件系列的。它建立在广受赞誉的旋转机械气动噪声预测软件ACTRAN/TM基础上，ACTRAN/LA模拟由湍流产生的宽带噪声。ACTRAN/LA精确考虑流体动力声源的复杂边界条件，即可以求解外声场（机翼后缘噪声、侧镜噪声、起落架噪声），也可以求解内部声场（HVAC内部噪声、管道内流动噪声）。ACTRAN/LA可以处理低马赫数的鼓风机和轴流风扇，是唯一能精确预测宽带、近场和远场噪声的软件。ACTRAN/LA的主要有以下优点：创造性的将Lighthill和FWH方法结合在一起，提供最精确可靠的流动噪声模拟

15、结果。可以直接从主流CFD软件如Fluent、Star-CD、Powerflow、ACUSolve导入稳态和瞬态流场，并对CFD结果要求不严格。完全模拟真正的流动声源，而不是根据部分边界结果来预测流动噪声。可以实现流动噪声与结构振动噪声的耦合。7.专业排气噪声模拟软件ACTRAN/DGM因为发动机排气侧的气体流动剧烈、非等温、旋转、并且包含使声音产生折射的剪切层，所以声音辐射是非常复杂的。为处理此类问题，FFT公司开发了使用非连续Galerkin方法求解线性化欧拉方程的ACTRAN/DGM。它是在MESSIAEN研究项目的框架基础上发展起来的。它与ACTRAN/TM结合形成完整的发动机气动噪声

16、解决方案。&ACTRAN软件系列还包括扬声器声学模拟软件ACTRAN/LS前后处理软件ACTRAN/VIACTRAN/TM模型导纳边界条件无反射边界条件IransJWiSAtoH竺-WithadHKtranceI忖口fidmillnnrr-0.5有无导纳边界条件结果对比ACTRAN将背景流动对声音传播的影响考虑在内、再加上以入射管道模态的术语定义激励以及直接提取体积声源，确保CTRAN/DGM具有出众的模拟结果。离心风机的近场和远场噪声P ACTRAN声学模拟专家ACTRAN在航空航天工业的应用作为计算声学的领跑者，FFT公司提供了完整而领先的噪声解决方案。例如，空中客车公司选择FFT公司作为

17、在声学领域的唯一合作伙伴。为此，FFT公司专门在法国图卢兹投入了超过10人的专业技术团队，他们与空客的技术人员一起合作并完成了包括A380等在内的多种机型的关键噪声部件的优化设计。飞机与航天器振动噪声模拟ACTRAN/VA对于解决飞机和飞行器的振动噪声问题是最恰当的选择，这是因为：.ACTRAN/VA与强度分析软件NASTRAN、ANSYS、ABAQUS采用类似的有限元方法，建模过程是强振工程师所熟悉的，因而非常容易使用。.在现代飞机和航天器中，复合材料的使用日益广泛，在ACTRAN软件中包含了丰富的材料库和复合材料建模能力。.对于飞机和航天起来说，湍流边界层是最重要的噪声激励之一，ACTRA

18、N/VA可以直接施加这样的现实激励，无须简化。ACTRAN/VA可以分析飞机机身、机翼、发动机、辅助动力装置等所有部件的振动噪声。飞机与航天器舱室装饰噪声优化设计对于飞机来说，舱室包括安装大量仪器仪表的驾驶室、安装发动机和辅助动力装置的动力舱以及乘员舱，为了达到减振降噪的目的，在舱室需要使用大量的减振材料和装饰部件，从而降低像发动机舱这样噪声源的噪声辐射，同时改善乘客的舒适度。舱室模拟的最大挑战在于舱室宏观结构尺寸较大，但同时使用大量小尺寸的减振装饰部件。为了解决上述问题，FFT公司专门推出针对舱室装饰件布置的噪声优化分析解决方案，ACTRAN/TRIM对舱室框架和蒙皮采用模态模型，而对于减振和隔音部件、座椅等采用声学有限元模型，可以迅速获得不同布置方案声学效果，ACTRAN/TRIM巧妙实现了计算效率和计算精度的统一。飞机和航天飞行器气动噪声解决方案FFT公司提供了专门针对发动机进气道、压气机和涡轮等旋转机械的气动噪声模拟工具ACTRAN/TM，以及针对其它飞机相关的内流和外流气动噪声模拟工具ACTRAN/LA，对于飞机和航天飞行器气动噪声来说，基于ACTRAN的噪声解决方案具有无可比拟的优势：.无论是航空发动机的内流噪声还是航空外流噪声，由于其流动可压缩性强、产生漩涡和分离，这些非均