ESI: Neuerungen für die vibro-akustische Simulation

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ESI kündigt eine neue Version von VA One an. Neben Verbesserungen bei der Multi-Core-Datenverarbeitung und verbesserter akustischer Vorhersagefähigkeiten für FE-Modelle mit komplexer Strömung führt ESI in VA One 2016 eine neue Erweiterung (General Surface Pressure – GSP) ein, die es ermöglicht Akustik-Entwicklern, Wellenzahlspektren direkt auf Modelle der Statistischen Energieanalyse (SEA) anzuwenden.
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ESI kündigt eine neue Version von VA One an. Neben Verbesserungen bei der Multi-Core-Datenverarbeitung und verbesserter akustischer Vorhersagefähigkeiten für FE-Modelle mit komplexer Strömung führt ESI in VA One 2016 eine neue Erweiterung (General Surface Pressure – GSP) ein, die es ermöglicht Akustik-Entwicklern, Wellenzahlspektren direkt auf Modelle der Statistischen Energieanalyse (SEA) anzuwenden.

VA One ist laut Hersteller im Stande ist, über den gesamten Frequenzbereich und unter einer einzigen Benutzeroberfläche eine große Bandbreite an Entwicklungsaufgaben im Bereich Schall und Schwingungen in der Automobiltechnik, der Luft- und Raumfahrt, der Marine und anderen Industriesegmenten zu lösen. Dazu kombiniert die Software nahtlos Finite-Elemente, Boundary-Elemente und die Statistische Energieanalyse (SEA) in einer flexiblen Modellierungsumgebung.

Verbesserte Multi-Core-Unterstützung

ESI VA One 2016 zieht optimalen Nutzen aus den steten Verbesserungen der Multi-Core-Datenverarbeitung, um Anwendern signifikante Verbesserungen bei der Gesamt-Modelllaufzeit sowie dem generellen Geschwindigkeitsverhalten zu bieten; insbesondere beim Lesen, Schreiben und Lösen von Simulationsschritten. Darüber hinaus verfügt VA One über Potenzial für die flexible Modellierung komplexer Modelle, mit welchen die Automobilindustrie sowie die Luft- und Raumfahrt bei der genauen Vorhersage der durch turbulente Strömungseffekte hervorgerufenen Wind- und anderen Geräuschen konfrontiert werden. Starke Windgeräusche, die von schnell fahrenden Fahrzeugen erzeugt werden, sind für den Endkunden mehr als nur eine akustische Belästigung. Starke Windgeräusche wirken sich negativ auf Telefongespräche und andere Anwendungen aus, die Stimmerkennung im Fahrzeug nutzen. Die Reduzierung von Windgeräuschen ist daher wichtig, um die im Fahrzeug installierten Kommunikationseinrichtungen optimal nutzen zu können.

Statistische Energieanalysen (SEA) vereinfacht

Bislang waren SEA-Modelle, die mit turbulenten Strömungen oder anderen, ähnlichen Quellen angeregt wurden, auf passende analytische Modelle angewiesen, was oft zum Verlust wichtiger Belastungsdetails führt. Dies stellte Anwender vor die Wahl, entweder den Verlust der akustischen Vorhersagegenauigkeit in Kauf zu nehmen oder aber einen kostspieligeren Modellierungsansatz zu wählen. Die in VA One 2016 neu eingeführte GSP-Erweiterung (General Surface Pressure) beseitigt diese Hürde und ermöglicht es Akustik-Entwicklern, Wellenzahlspektren direkt auf SEA-Modelle anzuwenden. Anwender können sich die Pre-Processing-Fähigkeiten von VA One zu Nutze machen und Lasten direkt aus CFD-Daten oder anderen internen Lösungen definieren.

Verbesserte akustische Vorhersagefähigkeiten für FE-Modelle

VA One 2016 adressiert eine weitere wichtige Geräuschquelle, indem es erweiterte Vorhersagemöglichkeiten für Akustik-FE-Analysen des ungleichmäßigen mittleren Durchflusses (non-uniform mean flow) bietet. Auf diese Weise lässt sich mittels einer automatisierten Openfoam-Analyse der Einfluss der Strömung auf die Übertragungsdämpfung (Transmission Loss, TL) präzise modellieren, sowohl für reaktive (Fahrzeug-)Schalldämpfer als auch, falls porös, für schallabsorbierende Materialien wie Fiberglas.

Je größer die Übertragungsdämpfung ist, desto leiser sind Schalldämpfer und Auspuff. Die Herausforderung liegt dabei in der Modellierung der komplexen, dreidimensionalen Strömung im Schalldämpfer. Dies wird gelöst, indem mit VA One 2016 eine anspruchsvolle, automatisierte Lösung geboten wird, um den Einfluss der Abgasströmung auf die Schalldämpfer-Akustik zu berücksichtigen, wenn komplexe Geometrien, perforierte Elemente oder poröse Materialien vorhanden sind.

Verhaltens- und Produktivitätserweiterungen

VA One 2016 liefert eine Vielzahl von Verbesserungen hinsichtlich seines generellen Verhaltens und der Verarbeitungs- und Rechengeschwindigkeit, was speziell der Luft- und Raumfahrt, dem Automobil- und Marinebereich sowie anderen Märkte zugutekommt. Verbesserungen adressieren insbesondere Multi-Core-BEM-Berechnungen. Kunden im Automobilbereich und zugehörigen Industriesegmenten werden von den neuen BEM-Verbesserungen bei Berechnungen von Geräuschabstrahlungen zur Modellierung von äußerem Lärm, der z.B. von Fahrzeugmotoren, Verbraucherelektronik und Industriegeneratoren erzeugt wird, profitieren. Bei komplexen BEM Multi-Core-Berechnungen wurden Geschwindigkeitsbeschleunigungen bis zu einem Faktor 50 erreicht. Diese Verbesserung der Berechnungsgeschwindigkeit wurde insbesondere von der Luft- und Raumfahrt begrüßt, wo Anwender permanent nach Leistungssteigerungen bei der BEM-Modellierung und für den Support berechnungsintensiver Versagensvorhersagen suchen.

Anwender der Luft- und Raumfahrt sowie der Marine profitieren von einer verbesserten SEA-Modellierung verrippter Strukturen, wie sie in unteren Rumpfbereichen bei Marineanwendungen oder in Flugzeugrümpfen verwendet werden.

„Kunden haben uns um Unterstützung bei der Lösung größerer Modelle gebeten, insbesondere Boundary Element-Modelle. Diese Modelle benötigen viel Rechenzeit, insbesondere für höhere Frequenzen. Die neuen Verbesserungen in VA One nutzen die Vorteile der Multi-Core-Berechnung sowohl auf Einzelrechnern als auch bei verteilten Ressourcen (Cluster) und bieten erhebliche Verbesserungen in der allgemeinen Modelllaufzeit“ sagt Chad Musser, Director of Vibro-Acoustics Solution bei ESI Group. „Mit der Veröffentlichung von VA One 2016 liefert ESI wichtige Erweiterungen, die unseren Kunden einen Wettbewerbsvorteil hinsichtlich Zeit und Kosten geben, innovative Produkte auf den Markt zu bringen. Unsere Fähigkeit, Kundenbedürfnisse konsistent in die Softwareerweiterungen einzubringen, unterstreicht ESIs Position als Industrieführer im Bereich der vibro-akustischen Simulation.“

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