声学仿真软件根据计算原理和应用领域的不同,可以大致分为以下几类:
电力声类比法
将振动系统和声学系统转化为等效电路,是一种0维的参数化建模方法。
优点:计算速度快。
缺点:无法预测高频响应以及复杂声波叠加。
常用软件:micro-cap、Leap、WinISD、BassBox、MATLAB、spiece、multisim、Excel等。
边界元法(BEM)
边界元法(boundary element method)是只在定义域的边界上划分单元,用满足控制方程的函数去逼近边界条件。
优点:节点数较有限元少,小模型计算速度快,对计算机要求较低。
缺点:大模型计算速度慢,近场精度较差。
常用软件:Virtual lab和Comsol(5.3a以后版本)。
有限元法(FEM)
优点:计算矩阵为稀疏矩阵,速度快,远场近场都比较准确。
缺点:对计算机硬件要求较高。
常用软件:Comsol、ANSYS、Actran、Virtual lab等。
声线法
方法简单,计算快。
缺点:适用情况单一,波长远小于模型尺度时。
常用软件分两大类:
集成在有限元软件中的小模块,如Virtual lab、Comsol、raynoise等。
建筑声学软件如:EASE、CARA、CATT、ODEN等。
其他专业软件
Marc非线性求解器:适用于制造工艺仿真、设计性能分析、工况负载性能和失效分析。
Cradle流体通用求解器:提供广泛的流体解决方案,适用于汽车发动机、车灯散热、自由液面、螺旋桨气蚀等。
Actran声学专业软件:覆盖声学、振动声学、气动声学等多方面仿真功能。
Raynoise大型声场计算软件:用于模拟封闭空间或敞开空间的各种声学行为。
Acoubatsound建筑隔声及视听化模拟软件:用于室内声环境设计与控制。
INSULZORBA建筑结构隔声性能预测软件:用于建筑材料的声学计算。
COMSOL Multiphysics:通用多物理场仿真软件,包括声学仿真模块。
ANSYS:广泛应用于工程领域的多物理场仿真软件,包括声学仿真模块。
LMS Virtual.Lab:用于机械振动和声学分析的软件,支持多物理场耦合仿真。
Abaqus:有限元分析软件,包括声学仿真模块。
CST Studio Suite:电磁仿真软件,包括声学模块。
Simcenter Acoustics:西门子3D仿真软件中的一个模块,提供内场和外场声学分析。
这些软件在各自的领域内都有广泛的应用,用户可以根据具体需求和预算选择合适的工具进行声学仿真分析。