O Actran é o principal software de acústica para resolver problemas de acústica, vibroacústica e aeroacústica. Utilizada por fabricantes e fornecedores automóveis, empresas aeroespaciais e de defesa. O Actran ajuda os engenheiros a entender e melhorar o desempenho acústico dos seus projetos.
O Actran possui uma biblioteca de modelos de materiais e de elementos, que inclui os elementos infinitos. Possui solvers de alto desempenho para resolver grandes problemas e um GUI de fácil utilização, que pode ser personalizado para as suas necessidades. O Actran, com sua natureza modular, pode ser implantado com base nas solicitações e requisitos.
O Actran Acoustics é o módulo base do Actran. Sendo uma ferramenta independente é um pré-requisito para os módulos avançados, como o Actran VibroAcoustics, o Actran AeroAcoustics e o Actran TM. Algumas das capacidades deste módulo:
- Simulação acústica standard e convected.
- Extração de modos acústicos
- Analisar o campo sonoro em cavidades, com abordagens modais ou físicas
- Modelar paredes absorventes usando condições de impedância de modelos de materiais porosos
- Analisar radiação sonora
- Analisar a propagação do som em tubos, canos de admissão e exaustão ou sistemas de distribuição em edifícios, aeronaves e automóveis
- Recuperar resultados de vibração da maioria dos solvers estruturais de FEA para análise de radiação
Exemplos de aplicações:
- Radiação sonora por estruturas vibratórias: powertrain, componentes do motor (cárter de óleo, coletor de admissão e filtro de ar, tampa da válvula etc.), compressores, motores elétricos, altifalantes e muito mais
- Ruído de admissão e escape, incluindo silenciadores e silenciadores complexos
- Ar-condicionado e sistemas de distribuição (cálculo dos coeficientes das matrizes de transferência)
- Absorção sonora no compartimento dos passageiros nos carros, comboios e aeronaves
- Propagação de som em meios complexos com fluxo médio ou gradiente de temperatura
- Dispositivos de áudio como telefones, aparelhos auditivos ou instrumentos musicais
Para estudar a interação da vibração estrutural com o fluído adjacente, é necessário modelar o comportamento acústico dos componentes estruturais envolvidos. Isso pode ser alcançado com a biblioteca de materiais oferecidos pelo Actran, que inclui materiais convencionais para meios acústicos ou viscoelásticos; meios porosos ou incompreensíveis; materiais compósitos ou componentes ativos, como a cerâmica piezoelétrica. Se preferir, uma base modal da estrutura também pode ser importada da maioria dos códigos estruturais de FEA.
Com a capacidade de simular condições de fronteira de modelação realistas. Permite combinar restrições dinâmicas, cinemáticas e acústicas, bem como excitações físicas como campo sonoro difuso e camada de contorno turbulenta, podendo obter uma representação precisa do desempenho acústico dos seus projetos. Além disso, também tem a capacidade de combinar esse recurso com o Actran AeroAcoustics, permitindo modelar problemas complexos aero-vibro-acústicos.
Exemplos de aplicações:
- Automóvel: problemas relacionados ao ruído de powertrains, admissões, escapes, compartimento dos passageiros, acabamentos internos e externos, assentos, mangueiras, pneus, janelas e para-brisas, áudio e HVAC.
- Aeroespacial: transmissão de som através do cockpit e fuselagem, propagação de ruído no sistema de distribuição de ar, resposta à excitação de TBL, resposta dinâmica aleatória da carga útil dos foguetes na descolagem.
- Bens de consumo: telefones, auscultadores, altifalantes, aparelhos auditivos, unidades de disco, máquinas de lavar, frigoríficos e câmaras.
- Defesa: acústica subaquática e sonares.
Se o ruído provém do ar condicionado, da ventoinha ou de qualquer outro dispositivo que produz ruído devido aos fluxos turbulentos, os mecanismos de criação e propagação de som devem ser abordados para satisfazer as crescentes expectativas de qualidade do cliente. Esses dispositivos geralmente precisam funcionar por longos períodos de tempo. Os níveis baixos de ruído podem degradar significativamente o conforto do utilizador. Com o Actran, engenheiros de todos os setores têm ferramentas para prever e entender como projetar locais de trabalho silenciosos, interiores de automóveis e aeronaves silenciosos ou dispositivos eletrónicos silenciosos.
O Actran AeroAcoustics é um módulo que apresenta recursos avançados para prever com precisão e eficiência a criação de ruído dos fluxos turbulentos. Os resultados de uma simulação de fluxo instável executada com os códigos CFD, como o MSC SC/Tetra™, o Fluent™, o Star-CD™, StarCCM+™, Powerflow™, OpenFOAM™ e outros são usados pelo Actran AeroAcoustics para calcular fontes de ruído aerodinâmico. A propagação acústica dessas fontes aerodinâmicas é então calculada para proporcionar ao utilizador resultados acústicos, como os níveis de ruído e a directividade.
Usando o Actran AeroAcoustics, o ruído produzido por qualquer fluxo turbulento pode ser completamente previsto. Os utilizadores podem beneficiar de todos os recursos do pacote de software Actran para estudar a interação entre as fontes de ruído aeroacústico e uma estrutura vibratória, materiais absorventes, ou coletores acústicos como ressonadores.
As aplicações para o Actran AeroAcoustics incluem ventoinhas, ar condicionados e espelhos laterais. Ele oferece aos utilizadores uma compreensão completa dos fenómenos físicos envolvidos no processo de criação do ruído.
O Actran AeroAcoustics oferece solvers de alto desempenho e recursos de processamento paralelo com total integração no ambiente de pré e pós-processamento do Actran – o Actran VI. Também pode ser combinado com o Actran VibroAcoustics, a fim de enfrentar desafios aero-vibro-acústicos, como por exemplo o ruído no espelho lateral.
O Actran VI é a interface gráfica do utilizador projetada especificamente para análises vibro e aeroacústicas, sendo o pré e pós-processamento de todos os módulos do Actran.
Pode verificar ou modificar ficheiros criados por outras ferramentas, sendo que o Actran VI suporta vários formatos de malha (Nastran BDF, ANSYS RST e CDB, Actran DAT e NFF, I-DEAS UNV, Patran Neutral Format).
As várias ferramentas integradas de pré-processamento facilitam a criação e edição dos modelos Actran. É fácil visualizar recursos específicos do modelo Actran, adicionar os parâmetros de projeção entre as malhas incompatíveis, inserir entidades adicionais (por exemplo, pontos de controle) ou visualizar as condições de fronteira. Além disso, também é possível definir modelos de análise (com ou sem malha) para facilitar a criação de análises recorrentes.
A ferramenta de pós-processamento suporta diferentes formatos de resultados, como ficheiros OP2, UNV, NFF, RST, HDF e punch. Contém diferentes módulos de visualização: gráficos de contorno (mapas), isosuperfícies, vetores ou deformações. Este podem ser combinados e controlados livremente usando diferentes filtros. As viewports sincronizadas facilitam a comparação de resultados em diferentes frequências, fases, tempos ou relacionadas a diferentes casos de carga.
Também está incluído um módulo de animação dedicado a resultados harmónicos complexos, juntamente com os recursos de exportação de vídeo.
O Actran VI inclui os módulos PLTViewer e WaterfallViewer para facilmente exibir e manipular as funções de resposta da frequência, em cargas simples ou múltiplas.
Exemplos de aplicações
- Validação, visualização e modificação de análises de Actran existentes
- Criação de novas análises Actran
- Exibição de todos os resultados do Actran
Use o Actran TM para analisar o som propagado pelas turbomáquinas e otimize os tratamentos acústicos relacionados. Um dos desafios dos métodos acústicos CAE é a manipulação de grandes modelos, associado ao número de ondas alto e à complexidade geométrica. O Actran TM fornece tecnologias eficientes de solver para solucionar esses problemas, que inclui processamento paralelo avançado.
Além de estudar os motores de aeronaves, o Actran TM pode ser usado para analisar os revestimentos de entrada e saída de turbinas de helicópteros, sistemas de controle ambiental e unidades de energia auxiliares. Também para aplicações não aeroespaciais: como sistemas de arrefecimento de computadores. O Actran TM pode ser complementado pelo Actran DGM para resolver problemas que envolvem camadas de corte complexas e gradientes de fluxo que ocorrem no escape do motor.
Exemplos de aplicações
- Ruído do motor de uma aeronave, incluindo design de carlinga
- Sistemas de arrefecimento canalizada (dispositivos eletrónicos)
- Sistemas de ventilação (ar condicionado)
- Ruído da turbina do helicóptero
Use este módulo para prever o ruído criado por fluxos turbulentos a partir de soluções CFD estáveis. O Actran SNGR recupera fontes de ruído aerodinâmico de simulações de fluxo realizadas com códigos CFD, como o Fluent™, Star-CD™, StarCCM+™, Powerflow™, SC/Tetra™ ou OpenFOAM™. Os resultados de uma simulação de fluxo estável obtidos de uma análise RANS CFD são usados no Actran SNGR para sintetizar as fontes de ruído. Essas fontes são importadas para um cálculo acústico e propagadas. O Actran SNGR permite abordar o ruído criado por fluxos turbulentos de uma maneira muito mais rápida do que as abordagens aeroacústicas clássicas e é especificamente útil quando são necessários níveis relativos entre diferentes projetos, como em loops de otimização.
O Actran SNGR oferece soluções de alto desempenho e recursos de processamento paralelo e está totalmente integrado no Actran VI.
O Actran SNGR também pode ser combinado com o Actran VibroAcoustics para enfrentar os desafios aerovibroacústicos.
Exemplos de aplicações:
- Ar condicionado (HVAC).
- Sistemas de distribuição de ar.
- Ruído de fuselagem (trem de aterragem, trailing edge).
- Ruído do retrovisor lateral.
O Actran for Trimmed Body é uma ferramenta poderosa para modelar e analisar sistemas vibroacústicos complexos, como componentes internos. Tais componentes são geralmente feitos de materiais com características de alto amortecimento e forte absorção acústica; como tal, eles têm uma influência significativa no comportamento vibroacústico geral da estrutura.
O Actran for Trimmed Body oferece aos engenheiros CAE recursos avançados para combinar o melhor dos dois mundos: o modelo físico Actran e o modelo modal Nastran.
- O Actran for Trimmed Body é capaz de fundir um conjunto de modelos Actran de componentes de acabamento individuais com um modelo Nastran body-in-white para criar um modelo vibro-acústico de corpo totalmente aparado.
- Um modelo Actran pode ser definido no seu ambiente de trabalho conectando-o depois a um modelo Nastran existente (por exemplo, um modelo Actran detalhado de um para-brisa em camadas pode ser conectado a um modelo Nastran da carroçaria do veículo).
- Um modelo Nastran pode ser enriquecido pela inclusão de um modelo Actran reduzido de um componente específico. O componente Actran é definido como um bloco de dados DMIG no Nastran deck.
O Actran SEA oferece uma solução eficiente para estudar a propagação de ruído e vibração dentro de grandes sistemas em médias e altas frequências. O sistema global é reduzido a um conjunto de subsistemas interligados e o balanço de energia entre eles é calculado.
A construção de um modelo SEA com abordagens clássicas geralmente requer acesso a dados experimentais ou expressões analíticas que limitam a gama de objetos geométricos que podem ser manipulados. Com o módulo Actran SEA e sua abordagem Virtual SEA, os engenheiros CAE podem usar seus modelos vibroacústicos de elementos finitos existentes (mode shape e eigen values) para criar um modelo SEA. Com base na definição de subsistemas automática ou definida pelo utilizador, os parâmetros SEA são extraídos com eficiência do modelo de Finite Elements para realizar análises de som e vibração em frequências médias e altas, juntamente com a análise de transferência path, independentemente da experiência ou informações experimentais em SEA.
Exemplos de aplicações:
- Automóvel: fornece resposta vibro-acústica e análise de um veículo completo submetido a cargas estruturais e acústicas.
- Aeroespacial: resposta de vibração e análise da fuselagem submetida à turbulência da camada limite ou agitação do campo difuso. Análise da integridade da carga útil do foguete na descolagem.
- Construção Naval: previsão do ruído a bordo devido ao barulho de máquinas e vibrações induzidas pelo fluxo.
- Ferroviária: previsão do conforto acústico do interior de uma carruagem de comboio.
- Veículos off-road: previsão do conforto acústico da cabine.
O Actran DGM modela a propagação de ruídos em escoamentos complexos, resolve as equações de Euler linearizadas usando elementos finitos descontínuos e é usado para prever a propagação do ruído em condições físicas complexas. É particularmente adequado para resolver problemas aeroacústicos no escapamento de um motor aeronáutico de fluxo duplo, incluindo efeitos como propagação através de camadas de cisalhamento fortes, gradientes de alta temperatura e fluxos médios non-homentropic.
O Actran DGM usa um método de malha não estruturada e não é limitado pelas limitações padrão do método de diferenças finitas. Como a ordem dos elementos é adaptada automaticamente, a malha pode ser não homogénea, com a combinação de elementos muito pequenos e grandes na mesma malha, sem nenhuma degradação de desempenho.
Aplicações de amostra:
- Escape de turbomáquinas.
- Entrada de grandes turbomáquinas.
- Todos os problemas de propagação acústica com condições de fluxo médio não homogéneo.
