VA ONE

Éliminez les problèmes de bruit intérieur et extérieur avant la production grâce à un outil unique et complet

Pour la plupart des industries, des prévisions précises doivent être faites dès le début de la phase de conception afin de s'assurer que leurs produits respectent les spécifications législatives sur des questions telles que le bruit de passage, le bruit sous-marin et le bruit dans l’habitacle. Pour l'industrie automobile en particulier, le bruit intérieur est un facteur clé de différenciation du produit pour les utilisateurs finaux. La pratique actuelle de l'industrie, qui consiste à se fier aux procédures d'essai ayant lieu tard dans le processus de conception afin de déterminer la performance vibro-acoustique, entraîne des modifications de conception de dernière minute pouvant avoir une incidence négative à la fois sur le coût et le rendement du produit.

ESI VA One est un environnement unique dédié à l'analyse et à la conception vibro-acoustique. Il permet aux ingénieurs d'effectuer des évaluations prédictives précises du bruit et des vibrations au début du cycle de conception afin d'atteindre les objectifs de performance du produit. Les utilisateurs peuvent faire face à des délais de conception très stricts, ce qui permet de prendre des décisions d'ingénierie au moment où elles répondent le mieux aux exigences d'un environnement de développement interdisciplinaire.

L'environnement VA One est accessible à partir d'une interface utilisateur standard, couvrant tout le spectre des fréquences grâce à un ensemble de méthodes de modélisation établies et couplées de façon homogène. Avec VA One, les utilisateurs atteignent une productivité de conception optimale sans avoir besoin de déployer des solutions distinctes nécessitant une formation pour différentes interfaces utilisateur et un échange de données entre environnements.

Avantages de VA One

  • Respectez les objectifs opérationnels (qualité, coûts) et les étapes du projet grâce à l’utilisation de modèles précis de prévision du bruit très en amont dans le processus de conception
  • Intégrez des outils de prédiction acoustique dans les environnements de conception existants pour évaluer rapidement les prototypes grâce la création rapide de modèles
  • Accédez à un ensemble optimal de méthodes rapides et parfaitement couplées pour minimiser le temps de simulation
  • Évaluez votre conception et testez rapidement les contremesures pour atteindre les caractéristiques ciblées
  • Atteignez les objectifs de conception pour le bruit intérieur et extérieur dans un même environnement
  • Éliminez les modifications tardives et coûteuses

Module acoustique BEM

Le module d'éléments limites acoustiques (BEM) contient toutes les fonctionnalités dont vous avez besoin pour modéliser la réponse en basse fréquence des fluides limités et non limités dans l'environnement VA One (peut inclure en option des éléments limites multipolaires rapides pour résoudre de grands modèles). Le module de simulation acoustique BEM est l'évolution du solveur d'éléments frontière RAYON et vous permet de créer des modèles précis de chargement de fluide, de diffusion, de rayonnement et de transmission du son à basses fréquences.

Caractéristiques :

  • Éléments frontière multipolaires rapides avancés pour les grands modèles
  • Méthodes indirectes, directes et mixtes des éléments frontière
  • Algorithmes intégrés de grossissement des mailles
  • Création automatique de mailles de récupération des fluides et des données
  • Soutien total aux mailles structurelles et fluides non compatibles
  • Couplage structure-acoustique complet et analyse des vibrations aléatoires
  • Bibliothèque complète des charges acoustiques : monopôles, ondes planes, champs diffus, etc.
  • Plans infinis, plans rigides, plans de relâchement de pression, chicanes
  • Multi-domaine avancé BEM
  • Solution entièrement couplée (fluides entièrement intégrés dans VA One)

Le module d'analyse statistique de l'énergie (SEA) de VA One est l'évolution du logiciel standard de l'industrie pour la conception de bruit et de vibrations à moyenne et haute fréquence, AutoSEA2. Le module de simulation SEA est utilisé couramment dans pratiquement tous les secteurs industriels pour lesquels le bruit et les vibrations sont préoccupants. Découvrez pourquoi tant d'entreprises ont fait du logiciel d'ESI un élément standard de leur processus de conception en matière de bruit et de vibrations ainsi que de leur analyse statistique de l'énergie.

Caractéristiques :

  • Bibliothèque complète de matériaux (isotropiques, orthotropiques, viscoélastiques, mousse/fibre, etc.)
  • Bibliothèque complète de propriétés physiques (uniforme, nervuré, laminé, composites, etc.)
  • Bibliothèque complète des sous-systèmes SEA (poutres, plaques, coques, cylindres, conduits, cavités acoustiques, fluides semi-infinis, etc.) et des charges structurelles et acoustiques
  • Prise en compte de la pressurisation, de la charge de fluide, du raidissement dû à la courbure
  • Calcul automatique des facteurs de perte de couplage SEA pour les jonctions de points, de lignes et de zones, basé sur la théorie de la transmission en onde complète (et des algorithmes avancés d'efficacité de rayonnement)
  • Un environnement de modélisation 3D facile à utiliser, un arbre de visibilité et une base de données orientée produit simplifient la création de modèles, la gestion des modèles et le diagnostic des résultats.

Aéro Vibro-Acoustique

Le bruit du vent est un aspect essentiel de la performance des véhicules. Il a un impact sur le confort intérieur et la qualité perçue du produit, ce qui affecte directement l'expérience du passager. Le déploiement réussi de la simulation vibro-acoustique et les améliorations de l'acoustique des véhicules qui en ont résulté ont permis de réduire le bruit intérieur provenant de sources telles que le moteur, les pneus et les suspensions. Cependant, il en résulte une contribution relativement plus importante du bruit du vent à l'intérieur du véhicule. Comme le bruit du vent influence directement la capacité du passager à communiquer avec les autres occupants ou à utiliser des dispositifs mains libres ou des téléphones, il est considéré comme un critère essentiel de sélection des produits. Il est constamment classé comme une préoccupation majeure pour la qualité globale du véhicule.

La vitesse et l'efficacité croissantes des simulations de la dynamique des fluides numérique (CFD) permettent une plus grande accessibilité aux prévisions de la distribution de la pression dans le temps. Les turbulences peuvent désormais être simulées et traitées efficacement pour fournir des modélisations vibro-acoustiques, jusqu'aux fréquences les plus élevées qui affectent le plus fortement le bruit intérieur. La combinaison des données CFD et de l'analyse vibro-acoustique comme solution "de bout en bout" pour la simulation aéro-vibro-acoustique (AVA) réduit la dépendance à l'égard des souffleries coûteuses, dont la disponibilité est limitée. Le fait de permettre aux concepteurs de modéliser virtuellement l'acoustique intérieure soumise aux fluctuations de pression turbulentes permet de prendre des décisions de conception plus tôt dans le cycle de conception, ce qui réduit la nécessité de révisions coûteuses lors des étapes ultérieures de la conception.

Le module Aéro-Vibro-Acoustique, VA One d'ESI, convertit automatiquement les historiques de distribution CFD à partir d'une large gamme de formats. Les deux types de composants dominants, convectifs et acoustiques, sont dérivés de ces données de pression CFD et appliqués aux structures et aux fluides du modèle de véhicule pour prédire le bruit intérieur et soutenir la réduction et l'optimisation du bruit du vent grâce à des études de conception virtuelle.

Caractéristiques:

  • Moins de modifications coûteuses après le prototype grâce à une prédiction précise du bruit induit par l'écoulement plus tôt dans la phase de conception
  • Des outils faciles à utiliser et un environnement utilisateur intuitif, qui offrent des méthodes parfaitement couplées, réduisant au minimum le temps de construction des modèles et la formation
  • Retour sur investissement plus rapide et une courbe d'apprentissage plus courte
  • Succès avéré des clients lors de projets de conseil déjà menés.

Garantissez l’intégrité structurale des satellites et des équipements spatiaux soumis à des charges acoustiques

Utiliser des matériaux légers, notamment des composites et des panneaux en nid d’abeille, peut s’avérer compliqué, en particulier lorsque le produit final est soumis à des contraintes de forte intensité mais doit malgré tout respecter des exigences strictes associées au lancement. Grâce au logiciel de simulation VA One d’ESI, les industriels du secteur des satellites et des équipements spatiaux peuvent concevoir et construire leur produit en toute confiance à l’aide notamment de matériaux composites de haute qualité afin de garantir des performances optimales pour l’engin spatial lors des phases de lancement, de vol et de déploiement.

Fonctionnalités :

  • Validez les contraintes et les forces dynamiques des structures allégées qui peuvent être facilement endommagées par l’excitation acoustique subie lors des différentes phases
  • Obtenez des évaluations précises de la réponse structurale des équipements spatiaux lors du lancement grâce aux capacités de simulation de Virtual Acoustic Engineering et de DFAT®, évitant ainsi les risques liés au transport de matériels sensibles pour réaliser les essais

Gérez efficacement le bruit des aéronefs

 

Les bruits à l’intérieur des appareils proviennent d’une part de sources extérieures via des chemins de propagation variés et d’autre part de sources embarquées comme les systèmes aérauliques, les pompes et les générateurs. Cette situation peut affecter considérablement le confort des passagers et préoccuper tout exploitant aérien, dont l'une des principales priorités est justement d'assurer le confort des passagers à bord. Recourir à la simulation lors de la conception est essentiel pour respecter les exigences en matière d’acoustique sans compromettre les délais de certification ni les objectifs de production.

Du bruit des moteurs jusqu’à la couche limite turbulente (TBL) et aux chocs, VA One d’ESI permet aux ingénieurs d’optimiser efficacement toutes les sources de bruit potentielles, en particulier dans les avions de ligne. Respectez les normes et les objectifs en matière d’acoustique, tout en minimisant la masse et en éliminant les interventions tardives coûteuses.

Voici un bref aperçu des avantages de notre solution de simulation acoustique sur tout le spectre de fréquence destinée aux applications aéronautiques :

Fonctionnalités :

  • Garantissez un confort acoustique optimal dans la cabine et le cockpit grâce :
    • à l’analyse statistique énergétique (SEA), une méthode de calcul efficace pour l’analyse du bruit haute fréquence
    • au Ray Tracing pour une analyse rapide et précise des transferts de bruit par rapport aux outils déterministes classiques comme le BEM (Boundary Element Method)
  • Vérifiez que les systèmes de communication (Speech Clarity) fonctionnent conformément aux exigences de sécurité
  • Réalisez des modélisations acoustiques virtuelles, notamment dans les domaines de l’optimisation de l’isolation, de l’acoustique aérodynamique et vibratoire, de la modélisation des composites et de la simulation du facteur d’amortissement de la paroi du fuselage.

Calcul rapide de modèles au niveau du système pour la prédiction du bruit intérieur et extérieur

 

ESI VA One Ray Tracing permet de réaliser une analyse rapide et précise du bruit intérieur et extérieur pour toute géométrie de grande taille ou de forme complexe telle qu’une voiture, un train, un avion, un vaisseau spatial, un bateau ou un bâtiment.

Avantages:

  • Réutilisez les modèles VA One FE et SEA pour définir la géométrie Ray Tracing, sans effort de modélisation supplémentaire
  • Utilisez les traitements acoustiques (NCT), les impédances complexes BEM et les absorptions des modèles SEA et BEM pour évaluer et optimiser les effets de la compensation
  • La définition d’une source acoustique compacte (CAS) tient compte de la directivité des sources acoustiques
  • Exécutez des modélisations de surfaces lisses ou rugueuses à l’aide des lois de Snell et de Lambert
  • Convient aux applications spécifiques telles que la clarté de la parole (Speech Clarity) et l’analyse du bruit de passage (Pass-By Noise).

Modélisez avec précision la réponse acoustique et vibratoire sur l’ensemble du spectre de fréquences

Dans le passé, les prédictions à moyenne fréquence, où les voies de transmission aériennes et structurelles contribuent toutes deux à la performance vibro-acoustique, nécessitaient de choisir l'une des options suivantes :

  • Les modèles déterministes utilisant des hypothèses de modélisation basses fréquences, qui deviennent coûteux en calcul et perdent en précision à hautes fréquences
  • Les méthodes statistiques, dont la précision et la capacité à prédire les réponses point à point sont souvent insuffisantes pour les applications structurelles impliquant une transmission à basses fréquences.

Le Module Hybride offre une méthode d’analyse vibro-acoustique de pointe qui permet aux utilisateurs d’effectuer des calculs couplés dans la gamme des fréquences moyennes, éliminant ainsi les difficultés inhérentes à l’utilisation de solutions purement déterministes ou statistiques dans cette zone critique.

Nec plus ultra en matière de souplesse de modélisation, le Module Hybride permet de combiner les meilleures méthodologies de simulation pour modéliser avec précision la réponse acoustique et vibratoire sur l’ensemble du spectre de fréquences. Développé par ESI en collaboration avec des universités et des consortiums industriels dans le cadre d’un programme de recherche à long terme, le Module Hybride permet de créer des modèles FE/BEM/SEA entièrement couplés capables d’agir sur l’ensemble du spectre de fréquences en une seule analyse.

    Fonctionnalités :

    • Créez des modèles acoustiques et vibratoires au niveau du système pour l’ensemble du spectre de fréquences, notamment dans la gamme délicate des moyennes fréquences
    • Étendez la portée des modèles SEA existants aux moyennes et basses fréquences en ajoutant des sous-systèmes FE pour représenter avec plus de précision les assemblages complexes et les composants rigides
    • Affinez les voies de transmission dominantes du modèle à l’aide de sous-systèmes FE, optimisez la conception des assemblages afin de limiter au minimum la diffusion au sein de la structure ainsi que la puissance injectée et améliorez localement la construction
    • Portez les capacités des modèles FE/BEM existants à des fréquences plus hautes et réduisez les coûts de calcul, tout en intégrant la physique d’un problème, en utilisant l’analyse SEA pour modéliser statistiquement les sous-systèmes de haute densité modale
    • Intégrez rapidement des sous-systèmes acoustiques SEA, des matériaux poro-élastiques (PEM) et des charges acoustiques aléatoires aux modèles FE existants. Réalisez des prévisions en termes de perte par transmission (TL), d’efficacité de rayonnement et de charge acoustique diffuse en une fraction du temps nécessaire pour effectuer un calcul FE ou FE/BEM intégral.

    Réponse structurelle et acoustique à basses fréquences pour respecter le cahier des charges

    À basses fréquences, la réponse vibro-acoustique est essentiellement déterminée par les caractéristiques de position du récepteur. Une analyse par éléments finis (FE) permet de simuler en détail la réponse structurelle ou acoustique, ce qui permet aux concepteurs de comprendre le comportement dynamique et de développer les contremesures nécessaires pour respecter les spécifications de conception. En réponse aux besoins de simulation FE acoustique et structurelle, ESI propose une solution autonome couplée ou non couplée, combinée si besoin à des modèles FE/BEM et des modèles hybrides FE/SEA couplés.

    Le Module Acoustic FE vous offre toutes les fonctionnalités dont vous avez besoin pour ajouter à vos modèles VA One des sous-systèmes de cavité acoustique modélisés par éléments finis entièrement couplés.

    Ce module est idéal pour créer des modèles FE précis de cavités acoustiques fermées à basses fréquences et pour optimiser les performances à basses fréquences des traitements acoustiques à base de matériaux poro-élastiques (PEM).

    Le module Structural FE offre la possibilité d’importer des modèles existants ainsi que les résultats d’une multitude de solveurs FE externes. Il permet également de coupler ces résultats aux calculs FE/BEM ou à d’autres méthodes VA hybrides et avancées telles que FE/SEA.

    ESI met à la disposition des utilisateurs de son logiciel vibro-acoustique la puissance et l’évolutivité du solveur FE implicite utilisé dans le produit NVH de VPS. Ce solveur haute performance, adapté à la fois aux structures et à l’acoustique, assure une efficacité maximale et une intégration transparente des calculs par éléments finis, qu’il soit utilisé comme outil FE autonome ou couplé aux autres solutions VA.

    Fonctionnalités :

    • Importez des modèles FE et des résultats externes pour les combiner à des calculs FE/BEM couplés ou non comme à des calculs FE/SEA hybrides ou périodiques
    • Créez des modèles FE vibro-acoustiques précis de cavités acoustiques et de composants structurels à fréquences plus basses
    • Identifiez rapidement et facilement les meilleurs emplacements et les meilleures solutions d’aménagement des traitements antibruit à base de matériaux poro-élastiques (PEM) pour un amortissement et une absorption efficaces maximums aux fréquences moyennes et basses
    • Réalisez en un instant une analyse de la contribution modale et identifiez les paramètres qui déterminent la réponse à basses fréquences.

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