음향/소음 해석 프로그램, Actran
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■ 개발 : Free Field Technologies, www.fft.be
■ 자료 제공 : 한국엠에스씨소프트웨어, 031-719-4466, www.mscsoftware.com/kr
소음해석 기법은 대부분의 공학 분야에서 사용하고 있다. 그 이유는 간단하다. 너무 시끄럽거나 귀에 거슬리는 소리가 나는 제품을 허용할 수 있는 산업군은 없기 때문이다.
Actran(액트란)은 운송장비, 항공우주, 국방, 일반 기계류, 소비자용 상품 등 다양한 산업군에서 점점 엄격해지는 소음 규제를 만족하고, 새로운 설계안이 기업의 트레이드 마크와 같은 상징적인 소리가 일관되게 나올 수 있도록 돕는다.
풍부한 모델링 기능과 고성능의 솔버로 인해 엔지니어들은 구조 소음과 유동 소음 문제를 제한된 일정 내에 모두 해결할 수 있다. 또한 Actran의 사용자 친화적이며 원하는 방식으로 바꿀 수 있는 사용 환경을 이용하여, 어떠한 제조 과정에도 소음 수치해석을 강건하고 효율적으로 통합하여 사용할 수 있다.
1. 응용 사례
■ 동력 전달 장치, 기어박스, 전기차 소음 등의 소음 예측
■ 엔진 흡기 및 배기 시스템의 소음 특성 평가
■ 사이드 미러 및 공조 시스템의 유동-구조-소음 해석
■ 타이어 및 패스-바이 소음 평가 및 그에 대한 흡차음재 최적화
■ 흡차음재를 적용한 차량 전체 모델의 NVH 성능 평가 및 흡차음재 최적화를 적용하여 차량 내부 음향 쾌적성 향상
■ 주파수에 따라 달라지는 흡차음재 효과를 고려한 다층 구조물의 소음 감소효과 예측
■ 전달 경로 분석 및 설계 변경안 효과 비교
■ 설치 효과(구조물 진동, 흡음효과 등)를 고려한 팬 소음 평가
■ 오디오 장비의 종합 성능 평가
■ 항공기 흡기 및 배기소음 흡음대책 및 나셀(nacelle) 설계 최적화
■ 항공기 동체의 유동 소음 전파 현상 예측
■ 수중 음향 전파
■ 강한 소음 부하와 진동으로 인한 구조-음향 피로(vibro-acoustic fatigue) 예측
2. 적용 효과
■ 최신 HPC 기술을 적용하여 최적화 과정을 단축하면서, 설계안의 소음 성능 예측 및 현상 이해를 통한 개선
■ 전용 파일 드라이버와 유연한 API로 인해 기존의 제품 설계 과정에 소음 성능 평가 과정을 매끄럽게 통합
■ 원하는 방식으로 변경할 수 있는 사용 환경을 이용하여 소음 해석의 강건성과 생산성을 향상
3. 주요 기능
■ 소음 해석 전용 후처리 기능(극좌표 그래프, 3차원 지향성 맵, 기여도 그래프, 다양한 소음 지표)이 포함된 향상된 결과 가시화 기능을 지원하는 그래픽 유저 인터페이스
■ 국제 표준 소음 지표(ISO 3744, ISO 3745, SAE J1074, IEC 61672-1) 내장
■ 사용자 정의 방식의 프로세스 및 요구조건에 기반하여 원하는 방식으로 변경할 수 있는 사용환경
■ 계산의 효율을 높이고 사용자의 격자생성 업무를 최소화하기 위한 솔버 기반 적응형 자동 메시 기술
■ 시계열(time-domain) 기반인 다물체 동역학 Adams 나 전산유체역학 도구인 scFLOW 결과를 이용할 수 있는 통합된 Co-Simulation 지원
■ MSC Nastran과 같은 구조해석 결과를 이용한 Co-simulation 지원
■ 정적 매질이나 Complex flow 에서의 소음 전파 및 방사 해석
■ Adaptive Perfectly Matched Layer(APML)이나 무한요소(Infinite Elements)를 이용한 자유 음장 방사 해석
■ 좁은 유체 영역에서 발생하는 Visco-Thermal 효과에 의한 소음 감소 현상 모델링
■ Direct frequency 기법 및 Modal frequency 기법을 이용한 구조-소음 연성 해석
■ 풍부한 구조-요소 : Solid, Shell, Beam, Spring, Rigid body, 다층 복합재 구조물 등
■ 다공재를 모델링하기 위해 Biot 이론에 기반한 Poro-Elastic 요소 지원
■ 능동 소자를 모델링하기 위한 Piezo-electric 요소 지원
■ 다양한 랜덤 가진원 지원 : Diffuse Sound Field, Turbulent Boundary Layer 등
■ 1차 및 2차 요소를 지원하는 2D, 3D, 축대칭 해석
■ Steady CFD 결과나 Unsteady CFD 결과로부터 유동 소음원을 추출하여 난류 유동에 의해 발생하는 소음 예측(SNGR 기법, Lighthill과 Möhring analogies 기법)
■ CFD 전용 결과 파일에 대한 인터페이스 지원
■ 유한요소기법과 Virtual SEA 기법에 기반하여 저/중/고주파수 해석 가능
■ Direct 솔버와 Iterative 솔버뿐 아니라 주파수 응답 해석을 빠르게 풀 수 있는 KRYLOV 솔버 지원
■ 고주파수 대형 모델을 풀기 위한 GPU 가속 기능 제공
좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다.
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작성일 : 2023-01-09