声学仿真软件种类繁多,根据不同的计算原理和应用领域,可以大致分为以下几类:
电力声类比法
软件:micro-cap、Leap、WinISD、BassBox、MATLAB、spiece、multisim、Excel等。
特点:计算速度快,但无法预测高频响应以及复杂声波叠加。
边界元法(BEM)
软件:Virtual lab、Comsol(5.3a以后版本)。
特点:节点数较有限元少,小模型计算速度快,对计算机要求较低;大模型计算速度慢,近场精度较差。
有限元法(FEM)
软件:Comsol、ANSYS、Actran、Virtual lab等。
特点:计算矩阵为稀疏矩阵,速度快,远场近场都比较准确。
声线法
软件:EASE、CARA、CATT、ODEN等。
特点:方法简单,计算快,但适用情况单一,波长远小于模型尺度时。
其他专业软件
Actran:由MSC Software开发,覆盖声学、振动声学和气动声学等多方面仿真功能。
Cradle:流体通用求解器,擅长领域包括汽车发动机、车灯散热、自由液面、螺旋桨气蚀等。
PERA SIM Acoustic:基于边界元方法(BEM)的CAE工程软件,计算效率显著提高。
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。
VAOne:用于振动和声学耦合的仿真软件。
建议
选择合适的声学仿真软件应根据具体的应用需求、模型规模、计算精度和预算等因素进行综合考虑。对于大规模、复杂的声学问题,可以考虑使用基于有限元法或边界元法的软件,如Actran、Cradle和Virtual lab。对于特定领域的应用,如汽车发动机或航空航天,可以选择具有专业功能的软件,如Cradle和Actran。对于需要快速计算和简单建模的情况,可以考虑使用电力声类比法或声线法相关的软件,如micro-cap或EASE。