Cadence MSC Actran 2026.1.1_振动声学仿真软件

软件简介

Cadence MSC Actran 2026.1.1是一款专业的声学与振动声学仿真软件，主要用于复杂声学系统中的噪声产生、传播、辐射和吸收分析。软件面向汽车、航空航天、轨道交通、船舶、能源以及工业设备等领域，可用于研究产品运行过程中产生的噪声以及结构振动与声场之间的相互作用。

Actran的核心特点是能够针对空气、水等不同声学介质建立声学模型，并将声场与结构振动进行耦合分析。通过数值仿真，工程师可以在产品制造之前预测噪声水平、声压分布以及结构振动对声场产生的影响，从而辅助进行低噪声设计和声学性能优化。

Actran尤其适合处理传统结构有限元分析难以单独解决的振动声学、外部声学、内部声学和气动声学问题。

软件信息

主要功能

1. 声学仿真分析

Actran的主要用途是建立声学环境并模拟声音在介质中的传播过程。

工程师可以根据实际产品结构建立声学模型，设置声源、边界条件以及声学材料参数，然后计算声压、声强等相关结果。

通过声学仿真，可以分析产品在不同工作条件下的声学性能，为降低噪声和改善声学环境提供依据。

2. 噪声产生与传播分析

Actran能够对声音的产生、传播以及最终到达接收位置的过程进行数值模拟。

可以研究：

• 噪声源位置
• 声压变化
• 声波传播路径
• 声能分布
• 声学辐射
• 噪声衰减
• 声学屏蔽效果

这种分析方法能够帮助工程师定位主要噪声来源，并进一步优化产品结构。

3. 振动声学分析

振动声学是Actran的重要应用方向之一。

实际工程产品中，结构振动往往会引起周围空气产生压力变化，从而形成结构辐射噪声。Actran可以建立结构振动与声场之间的耦合模型，对这一过程进行模拟。

通过振动声学分析，可以研究：

• 结构振动
• 声压响应
• 结构辐射噪声
• 声场分布
• 振动与噪声之间的关系

这对于汽车、航空航天和机械设备的NVH（噪声、振动与声振粗糙度）分析尤其重要。

4. 双向声固耦合

Actran支持完整的声固耦合分析，可以同时考虑声学介质与结构之间的相互影响。

在双向耦合情况下，结构振动会影响周围声场，而声场产生的压力也会反过来作用于结构。

这种分析适合用于结构与声学介质相互作用明显的工程问题，可以更加完整地描述真实产品的声振响应。

5. 单向声固耦合

对于部分工程问题，如果声学介质对结构产生的反作用可以忽略，则可以采用单向耦合方式。

在这种情况下，结构振动结果作为声学分析的输入，而无需进一步计算声场对结构的反作用。

单向耦合可以降低模型复杂程度，同时减少计算量，因此适合用于结构振动对外部声场影响较明显、而声场反作用较小的分析场景。

6. 内部声学分析

Actran可以用于封闭或半封闭空间内的声场分析。

例如汽车乘员舱、发动机舱、设备内部空间以及其他封闭腔体，都可以通过内部声学模型研究噪声传播和声压分布。

内部声学分析可以帮助工程师：

• 预测舱室噪声
• 分析声压分布
• 查找声学共振
• 研究吸声材料效果
• 优化声学空间结构

7. 外部声学分析

对于车辆、飞机、机械设备等暴露在空气环境中的产品，可以通过外部声学分析研究结构向周围环境辐射声音的情况。

外部声学分析能够帮助工程师研究产品附近的声场分布以及不同方向上的声辐射特性。

常见应用包括：

• 汽车外部噪声
• 飞机结构辐射噪声
• 机械设备噪声
• 风扇和风机噪声
• 工业设备环境噪声

8. 气动声学分析

气流运动产生的压力波动可能成为重要噪声来源。Actran可以用于气动声学相关问题的数值模拟，对流体运动引起的声学响应进行分析。

气动声学应用可以涉及：

• 高速气流噪声
• 风噪声
• 风扇噪声
• 涡轮机械噪声
• 飞行器气动噪声

对于航空航天和汽车行业，气动声学分析可以帮助工程师研究流体运动与噪声之间的关系。

9. 声学材料与吸声分析

Actran能够用于研究声学材料对声能传播的影响。

工程师可以通过建立吸声材料模型，分析材料对不同频率声音的吸收和衰减效果，从而辅助选择和优化隔声、吸声材料。

相关应用包括：

• 吸声材料分析
• 隔声结构分析
• 声学衬里设计
• 消声结构优化
• 多孔材料声学分析

10. 空气和水等介质中的声传播

Actran可以针对不同声学介质建立相应的分析模型。

原始资料明确指出，软件可以用于空气、水等声学介质中的声音产生、传播和吸收模拟。

因此，除了常见的空气声学问题之外，也可以用于部分水下声学以及流体介质中的声传播研究。

11. 频域声学分析

Actran适用于工程声学中的频域分析，可以研究不同频率条件下产品的声学响应。

通过频率扫描，可以观察不同频率下的声压变化和声学峰值，从而帮助工程师识别潜在的声学共振和主要噪声频段。

12. 声学性能优化

Actran的仿真结果可以作为产品声学设计的重要依据。

工程师可以根据计算结果调整结构尺寸、材料、声学腔体、吸声材料和隔声结构等参数，从而降低产品噪声并改善NVH性能。

Cadence MSC Actran 2026.1.1应用领域

汽车NVH分析

汽车运行过程中会产生发动机噪声、轮胎噪声、风噪声以及结构辐射噪声。

Actran可以用于汽车乘员舱内部声场、车身结构振动以及外部声辐射分析，为汽车NVH开发提供仿真支持。

航空航天

航空器运行过程中会产生复杂的结构振动和气动噪声。

Actran可以用于飞机结构声学、发动机噪声、气动声学以及机舱声学等相关分析。

燃气轮机与发动机

燃气轮机、航空发动机等高速旋转机械会产生明显的气动噪声和结构振动。

Actran可用于研究发动机内部和外部的声学响应，并分析不同设计参数对噪声水平的影响。

轨道交通

高速列车和轨道交通设备运行过程中会产生轮轨噪声、空气动力噪声以及结构辐射噪声。

通过声学仿真，可以研究车辆结构和外部声场之间的相互作用。

船舶与水下声学

由于Actran能够针对水等声学介质进行建模，因此可以用于部分船舶、水下设备以及水下声传播问题的研究。

工业设备

对于风机、泵、压缩机、电机以及其他旋转机械，可以通过Actran分析结构振动和空气声辐射，从而辅助降低工业设备噪声。