空力音響シミュレーション

数値流体シミュレーションで空力音響を解析

空力音響シミュレーションが必要な理由

航空機の轟音、車内で鳴り続ける風切り音、ファンが発する機械音に、ウィンド・タービンの低周波音。こうした耳障りな騒音はすべて、構造体の周りの風の流れが生み出します。顧客の要望や法規制により、この種の騒音は注意深く管理し、最小限に抑えなければなりません。

空力音響シミュレーションで解決できる産業課題

自動車産業では、運転者や乗客が最も不満に感じる要因の一つが騒音です。車室内アンダーボディ、暖房、換気、空調(HVAC)など、あらゆる発生源で騒音を最小限に抑えるさまざまな取り組みがなされています。航空宇宙産業では、空港周辺がさらされる都市騒音に制限があることから、わずか数デシベルでも騒音を減らすことが競争上の大きな強みになります。同様に、ウィンド・タービンが生み出す騒音は、施設が地域に受け入れられ、計画が承認されるための重要な指標です。

流体シミュレーションでは、構造物周囲の空気の流れと、そこから生じる騒音をモデリングできます。騒音スペクトルを調べたり、実際の音を模したものを聞いたりしながら、構造体のどの部分が騒音に影響を及ぼしているかを特定できます。設計の初期段階で潜在的な騒音問題を特定して解決することで、時間とコストを節約できます。風洞やテスト・コースでは容易に確かめられないものを含め、現実世界のさまざまなシナリオを計算に含めることができます。

空力音響シミュレーション・ソリューション

ダッソー・システムズの SIMULIA ブランドは、強力な流体シミュレーション・ポートフォリオを通して、次のような空力音響の幅広い課題に対応します。

  • 車室内およびアンダーボディの風騒音
  • ウィンドウおよびサンルーフのバフェティング
  • 都市騒音と通過騒音
  • ウィンド・タービンの騒音
  • 冷却ファンと HVAC の騒音
  • 推進騒音

空力音響シミュレーションの用途

車室内・アンダーボディの風騒音

音響エンジニアの最大の関心事は、車内の騒音レベルを下げることです。これによって乗客乗員の快適性が向上します。シミュレーションでは、車両や航空機の周囲、およびアンダーボディの空気の流れをモデリングできます。また、各種条件や環境も考慮に入れつつ、変更や緩和が可能な騒音源を特定できます。

POWERFLOW FOR GREENHOUSE WIND NOISE

Reducing vehicle interior noise levels for driver and passenger comfort is a key concern for acoustic engineers, directly impacting consumer sales and brand loyalty. Because powertrain and road/tire noise have been greatly reduced, wind noise is now the dominant noise source during highway driving. Therefore, a significant amount of engineering time and product cost is being invested to achieve interior noise targets and remain competitive in quality.

Solution Briefs

POWERFLOW FOR UNDERBODY WIND NOISE

Paying attention to underbody wind noise has become important because it can be a significant contributor to interior noise quality in the low-frequency range (

Solution Briefs

POWERFLOW FOR WINDOW AND SUNROOF BUFFETING

Vehicle OEMs invest significant effort and cost into reducing noise sources to improve the level of passenger comfort. Recent J. D. Power surveys have identified wind noise as a strong influence on consumer perception of vehicle quality. Among the wind noise complaints, vehicle buffeting due to an open sunroof or side window was identified as a significant contributor. Buffeting (also known as wind throb) is an unpleasant, high-amplitude, low-frequency booming caused by flow-excited Helmholtz resonance of the interior cabin.

Solution Briefs

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