LMS Test Lab是德國西門子公司開發(fā)的一款噪聲振動(dòng)分析軟件，主要用于工業(yè)的制造與機(jī)械產(chǎn)品的分析仿真設(shè)計(jì)，該軟件擁有大量的分析插件，可以幫助您計(jì)算不用機(jī)械產(chǎn)品的構(gòu)件模式，結(jié)構(gòu)響應(yīng)和振動(dòng)聲學(xué)響應(yīng)，從而讓用戶可以更加直觀的查看設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在震動(dòng)與噪聲方面的影響系數(shù)，它具有大量的仿真結(jié)構(gòu)單元庫，提供了一維、二維和三維的組件與元件，讓您在分析與設(shè)計(jì)的時(shí)候可以方便的更改模型中的元件，從調(diào)試出合理的機(jī)械產(chǎn)品。

軟件功能

　　LMS Virtual.Lab Finite Element Acoustics 提供了一種高級(jí)聲學(xué)分析方法，可用于預(yù)測和改進(jìn)各種系統(tǒng)的噪聲和聲音性能。 使用有限元方法 (FEM)，您可以對(duì)傳播區(qū)域進(jìn)行建模。 通過此模塊，您可以對(duì)聲學(xué)區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的建模（例如考慮溫度梯度導(dǎo)致的流體密度變化，或模型中含有多個(gè)流體屬性）

　　聲學(xué)有限元是解決封閉問題的首選方法，它會(huì)明確限定要?jiǎng)澐志W(wǎng)格的區(qū)域。 此外，聲學(xué)有限元包含許多高級(jí)技術(shù)，能讓您創(chuàng)建一個(gè)簡化的有限元網(wǎng)格，以便有效執(zhí)行輻射聲學(xué)仿真，而不必對(duì)整個(gè)傳播區(qū)域進(jìn)行建模，例如：

　　完美匹配層方法(PML)

　　自動(dòng)完美匹配層方法(AML)，一種完全自動(dòng)的 PML 方法

　　FEM 能夠處理完全耦合的振動(dòng)聲學(xué)仿真，充分考慮結(jié)構(gòu)和流體之間的相互作用。 當(dāng)結(jié)構(gòu)接觸重流體（例如潛艇）時(shí)，或在內(nèi)場聲學(xué)中空腔模態(tài)與結(jié)構(gòu)存在相互作用時(shí)，輕型結(jié)構(gòu)（例如揚(yáng)聲器振膜）中經(jīng)常出現(xiàn)結(jié)構(gòu)聲學(xué)耦合現(xiàn)象。

　　您可以利用有限元聲學(xué)，在時(shí)域和頻域執(zhí)行聲學(xué)仿真。 當(dāng)您需要考慮渦輪機(jī)中的溫度場和流體效應(yīng)，或消音器中的吸聲材料時(shí)，使用 FEM 也是非常合適的選擇。

　　有限元聲學(xué)采用自適應(yīng)階次有限元技術(shù)(FEMAO)。 通過該技術(shù)，您可以在整個(gè)頻率范圍內(nèi)使用一個(gè)網(wǎng)格，減少所需的單元數(shù)量，從而將有限元方法 計(jì)算速度提升一個(gè)數(shù)量級(jí)。

　　此外，也可以使用高級(jí)有限元解算器，比如直接 MUMPS 解算器和迭代 Krylov 解算器，它們均可大幅提升計(jì)算速度。

　　快速多極聲學(xué)邊界元方法 (BEM)專門用來處理超大規(guī)模 BEM 問題，是對(duì)現(xiàn)有 BEM 技術(shù)的完美補(bǔ)充。 傳統(tǒng) BEM 解算器可以高效處理多達(dá) 20,000 個(gè)節(jié)點(diǎn)的 BEM 模型，而 LMS Virtual.Lab 快速多極聲學(xué)邊界元能夠處理超過一百萬個(gè)節(jié)點(diǎn)。 如此一來，更高頻、更大問題便可以得到有效解決，從而使得 BEM 方法的應(yīng)用范圍大為擴(kuò)展。

　　快速多極聲學(xué)邊界元利用高速迭代技術(shù)以及基于多極擴(kuò)展和多級(jí)分層單元子結(jié)構(gòu)化的復(fù)雜算法求解 BEM 方程。 該模塊不是直接解算整個(gè)模型，而是自動(dòng)將模型拆分成若干子區(qū)域，然后再對(duì)這些子區(qū)域進(jìn)行反復(fù)拆分。 總計(jì)算時(shí)間與 BEM 模型的節(jié)點(diǎn)數(shù)呈準(zhǔn)線性關(guān)系，因此，該計(jì)算所需的內(nèi)存比起標(biāo)準(zhǔn) BEM 分析大幅減少。 模型可在 Windows® PC、多 CPU 集群和分布式系統(tǒng)上運(yùn)行。

　　利用這項(xiàng) BEM 技術(shù)，大型模型運(yùn)行速度大大加快，一系列全新的應(yīng)用也得以實(shí)現(xiàn)，包括研究頻率高達(dá)幾千赫茲的整車、飛機(jī)、船舶、潛艇、大型發(fā)動(dòng)機(jī)（含外殼）、渦輪機(jī)等等的外部聲學(xué)問題。

　　LMS Virtual.Lab Time-Domain Boundary Element Method (TDBEM) 求解器非常適合處理短時(shí)激勵(lì)信號(hào)的聲輻射問題。 激勵(lì)可以在時(shí)域中以聲源的形式定義，也可以通過在邊界施加振動(dòng)的方式定義。 這種時(shí)變振動(dòng)可以通過用戶函數(shù)定義，或者可以從振動(dòng)測試或外部結(jié)構(gòu)有限元分析 (FEA) 軟件導(dǎo)入。

　　時(shí)域求解器也支持根據(jù)結(jié)構(gòu)模態(tài)計(jì)算瞬態(tài)結(jié)構(gòu)響應(yīng)，并重新將振動(dòng)響應(yīng)用作邊界條件，從而解決聲輻射問題。 聲阻尼可以通過表面阻抗邊界條件引入。

　　這一革命性的 TDBEM 技術(shù)經(jīng)過了 10 年的發(fā)展，并在眾多應(yīng)用中得到了充分驗(yàn)證。 TDBEM 解算器不僅可以讓您深入了解聲源輻射在時(shí)域中的傳播情況，還支持在標(biāo)準(zhǔn)個(gè)人計(jì)算機(jī)上求解超大型模型。

　　卡車和客車設(shè)計(jì)、仿真和測試

　　通過閉環(huán)設(shè)計(jì)的仿真驗(yàn)證最優(yōu)化車輛行駛動(dòng)力學(xué)，車輛耐久性和駕乘舒適度雖然卡車和客車的制造商面臨著與汽車制造商類似的挑戰(zhàn)，但由于產(chǎn)量較低，所以一般不批量測試樣機(jī)。 Siemens PLM Software提供集成的設(shè)計(jì)、仿真和制造環(huán)境，在多學(xué)科的需求設(shè)計(jì)和驗(yàn)證階段展現(xiàn)閉環(huán)視圖，幫助工程師在方案設(shè)計(jì)初期做出明智選擇，平衡以下性能要素：

　　車輛行駛動(dòng)力學(xué)

　　噪聲、振動(dòng)和平順性 (NVH)

　　車輛耐久性

　　聲學(xué)特性

　　燃油經(jīng)濟(jì)性

　　能量管理

　　我們的仿真測試工具可以實(shí)現(xiàn)完整的虛擬樣機(jī)運(yùn)算，對(duì)比物理樣機(jī)測試結(jié)果對(duì)虛擬樣機(jī)進(jìn)行模型驗(yàn)證，確保您對(duì)優(yōu)化后的最終設(shè)計(jì)充滿信心，并減少物理樣機(jī)的數(shù)量。

　　模型驅(qū)動(dòng)式仿真和驗(yàn)證

　　隨著車輛系統(tǒng)的新技術(shù)和設(shè)計(jì)層出不窮，汽車供應(yīng)商能否在物理原型生成之前對(duì)子系統(tǒng)的性能和表現(xiàn)進(jìn)行虛擬建模和驗(yàn)證，這一點(diǎn)變得至關(guān)重要。 這要求采用多層次的系統(tǒng)方法，通過這種方法，1D 和 3D 性能驗(yàn)證工具與控制模型和集成模型互為補(bǔ)充完善，可以全方位評(píng)估相關(guān)的系統(tǒng)和車輛性能。

　　我們的集成 CAD/CAE/測試環(huán)境使工程師能夠不斷了解學(xué)科內(nèi)和跨學(xué)科的需求、設(shè)計(jì)和驗(yàn)證情況，因而能夠幫助工程師在開發(fā)流程的早期做出決策，這對(duì)于確保創(chuàng)新功能和技術(shù)有效融入車輛設(shè)計(jì)至關(guān)重要。

　　快速、高效地建立設(shè)計(jì)方案

　　模型驅(qū)動(dòng)式項(xiàng)目執(zhí)行可提高設(shè)計(jì)效率，滿足市場、品牌和監(jiān)管要求。 我們將為企業(yè)提供性能卓越的全面建模功能，支持他們靈活使用各種方法建立設(shè)計(jì)方案，使他們能夠快速了解變更的影響并迅速修改設(shè)計(jì)。 無論是在流程的早期還是在設(shè)計(jì)不斷完善的過程中，您均可驗(yàn)證設(shè)計(jì)意圖。 掌握全面的知識(shí)有助于企業(yè)捕獲設(shè)計(jì)知識(shí)以方便重用。 此外，企業(yè)還可以使用最佳工具進(jìn)行設(shè)計(jì)，而不必轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。 可視化技術(shù)有助于企業(yè)了解產(chǎn)品的整個(gè)生命周期，并使生命周期參與者能夠以 2D 和 3D 格式可視化產(chǎn)品數(shù)據(jù)，即使這些數(shù)據(jù)是使用多種創(chuàng)作軟件建立時(shí)也是如此。

軟件特色

　　聲學(xué)有限元

　　LMS Virtual.Lab聲學(xué)有限元提供一種聲學(xué)仿真方法，幫助您預(yù)測和改進(jìn)系統(tǒng)的聲音和噪聲性能。 聲學(xué)有限元可以創(chuàng)建完全耦合及弱耦合的振動(dòng)聲學(xué)仿真，以確定聲源如何影響結(jié)構(gòu)。

　　聲學(xué)邊界元

　　LMS Virtual.Lab聲學(xué)邊界元是一款聲學(xué)仿真工具，用于預(yù)測和改進(jìn)各種系統(tǒng)的聲音和噪聲性能。 聲學(xué)邊界元解決方案可以解決內(nèi)部和外部聲輻射問題。

　　快速多極聲學(xué)邊界元

　　LMS Virtual.Lab快速多極聲學(xué)邊界元利用基于多極擴(kuò)展和多級(jí)分層單元子結(jié)構(gòu)化的高級(jí)算法，使用高速迭代技術(shù)求解邊界元方法 (BEM) 方程。

　　時(shí)域聲學(xué)邊界元方法

　　LMS Virtual.Lab時(shí)域聲學(xué)邊界元方法(TDBEM) 解算器適合解決與短期脈沖激發(fā)信號(hào)有關(guān)的問題。 激勵(lì)可以在時(shí)域中以聲源的形式定義，也可以通過在邊界施加振動(dòng)的方式定義。

　　有限元聲振耦合

　　您可以使用LMS Virtual.Lab有限元聲振耦合解算器計(jì)算結(jié)構(gòu)模態(tài)、結(jié)構(gòu)響應(yīng)和振動(dòng)聲學(xué)響應(yīng)。 您可以根據(jù)執(zhí)行后處理時(shí)對(duì)精確度、解算器速度和所需分析的需求，從一系列廣泛的模態(tài)和直接求解方法中進(jìn)行選擇。

　　聲線法

　　LMS Virtual.Lab聲線法是一款三維聲學(xué)仿真工具，能讓您在整個(gè)聽覺頻率范圍內(nèi)，高效、精確地進(jìn)行各種音頻和車內(nèi)聲學(xué)舒適性仿真。

　　氣動(dòng)聲學(xué)建模

　　LMS Virtual.Lab 氣動(dòng)聲學(xué)建模結(jié)合 BEM 或 FEM 技術(shù)，可以幫助您準(zhǔn)確預(yù)測和解決各類流體噪聲問題，從電子設(shè)備中的散熱風(fēng)扇噪聲到飛機(jī)、火車和汽車中的湍流噪聲等。

　　聲學(xué)選項(xiàng)

　　LMS Virtual.Lab Acoustics 可以提供多種聲學(xué)解決方案選項(xiàng)，包括聲學(xué)傳遞矢量 (ATV) 分析、并行解算、聲學(xué)網(wǎng)格劃分、聲音包設(shè)計(jì)等等。

安裝方法

　　1、下載解壓文件，找到主程序以后點(diǎn)擊安裝，出現(xiàn)歡迎的界面，如圖所示

　　2、選擇安裝的插件，默認(rèn)即可

　　3、開始安裝軟件，這是系統(tǒng)的提示界面，單擊next安裝

　　4、閱讀軟件的使用協(xié)議，點(diǎn)擊第一項(xiàng)接受

　　5、選擇安裝的模式，隨意選擇一個(gè)都是可以的

　　6、選擇安裝的位置，點(diǎn)擊瀏覽可以更改，點(diǎn)擊下一步默認(rèn)安裝

　　7、選擇安裝的系統(tǒng)文件，不需要更改

　　8、準(zhǔn)備安裝軟件，點(diǎn)擊install進(jìn)入安裝的過程

　　9、出現(xiàn)安裝完成的界面，單擊finish結(jié)束安裝

使用方法

　　模型驅(qū)動(dòng)的項(xiàng)目執(zhí)行

　　一款綜合的集成解決方案，以幫助汽車供應(yīng)商在將新技術(shù)和產(chǎn)品推向市場的同時(shí)，改進(jìn)整體項(xiàng)目執(zhí)行、更早且更快地驗(yàn)證和優(yōu)化系統(tǒng)與產(chǎn)品并降低項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)。

　　集成制造

　　一款綜合的汽車制造業(yè)解決方案，以幫助制造商管理全球范圍內(nèi)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)制造、白車身和總裝工藝。

　　汽車整車制造商（OEMs）

　　系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品開發(fā)以 Siemens PLM Software 推出的產(chǎn)品和解決方案為基礎(chǔ)，可以幫助汽車整車廠以正確的方法構(gòu)建正確的產(chǎn)品。

　　車身系統(tǒng)

　　用于車身開發(fā)（包括使用復(fù)合材料）的系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的開發(fā)和制造方法，涵蓋了早期的汽車概念到工程開發(fā)和生產(chǎn)。

　　內(nèi)飾系統(tǒng)

　　捕獲完整的數(shù)字化產(chǎn)品定義，這對(duì)工程師設(shè)計(jì)和制造創(chuàng)新的交通工具座椅系統(tǒng)及內(nèi)飾組件至關(guān)重要。

　　電子產(chǎn)品和軟件（機(jī)電一體化）

　　跨學(xué)科的電子工業(yè)解決方案將軟件驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)（包含機(jī)械功能、電線和電子控件）集成至單一的產(chǎn)品和流程知識(shí)來源中。

　　傳動(dòng)系統(tǒng)

　　借助系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的閉環(huán)產(chǎn)品開發(fā)方法管理汽車的整個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)生命周期，其中包括從初始開發(fā)到生產(chǎn)、維護(hù)和支持的整個(gè)過程。

　　摩托車、自行車及零件

　　高級(jí)設(shè)計(jì)、仿真和測試工具可以幫助摩托車與 ATV 制造商在功能性能、品牌形象和駕駛體驗(yàn)之間找到適當(dāng)?shù)钠胶恻c(diǎn)。

　　軌道系統(tǒng)

　　仿真和測試解決方案可以幫助企業(yè)優(yōu)化軌道系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提高性能和舒適性，并減少對(duì)周邊環(huán)境的影響。

　　卡車、客車及專用車輛

　　多種虛擬原型設(shè)計(jì)技術(shù)可以幫助卡車和公共汽車制造商解決具體的設(shè)計(jì)問題，并避免連續(xù)進(jìn)行原型測

軟件優(yōu)勢

　　用于解決輻射噪聲問題的完美匹配層 (PML) 和自動(dòng)完美匹配層技術(shù)(AML)

　　自適應(yīng)階次聲學(xué)有限元

　　完備的振動(dòng)聲學(xué)耦合

　　二維曲線與三維云圖查看： SPL（聲壓級(jí)）、ISO 3744 聲功率、RMS（均方根）、dB 加權(quán)、(1/3) 倍頻程、TL（傳遞損失）

　　直接 MUMPS 求解器、迭代 Krylov 求解器、并行計(jì)算（實(shí)現(xiàn)最佳解算器速度）

　　溫度場、體積耗散、流動(dòng)效應(yīng)

　　聲學(xué)有限元的優(yōu)點(diǎn)

　　聲學(xué)有限元可以幫助您：

　　考慮多種材料屬性

　　執(zhí)行快速計(jì)算

　　考慮溫度場、流動(dòng)效應(yīng)等因素，快速找出噪聲問題的根源

　　準(zhǔn)確地預(yù)測聲學(xué)性能，并將設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)降到最低

　　聲學(xué)邊界元可為您提供以下功能：

　　間接和直接邊界元方法

　　完備的振動(dòng)聲學(xué)耦合

　　二維曲線和三維云圖查看：聲壓映射、SPL、ISO 3744 聲功率、RMS、dB 加權(quán)、(1/3) 倍頻程

　　表面吸收面板

　　邊界條件，包括表面振動(dòng)及壓力和聲源

　　不兼容的結(jié)構(gòu)和聲學(xué)網(wǎng)格之間的高效映射

　　邊界元分析的優(yōu)點(diǎn)

　　邊界元分析可以幫助您：

　　通過最小的工作量建模，即可查找噪聲問題的根源

　　準(zhǔn)確地預(yù)測聲學(xué)性能，并將設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)降到最低

　　利用網(wǎng)格粗化和高速 BEM選項(xiàng)加速開發(fā)流程

　　快速多極聲學(xué)邊界元可為您提供以下功能：

　　聲源、振動(dòng)邊界條件和阻抗邊界條件

　　具有多極擴(kuò)展和高效預(yù)處理的迭代求解器

　　在并行系統(tǒng)上完全可擴(kuò)展

　　快速多極聲學(xué)邊界元的優(yōu)點(diǎn)

　　快速多極聲學(xué)邊界元可幫助您：

　　解決單元數(shù)超百萬的超大型 BEM 問題

　　更快的計(jì)算大型 BEM 模型，彌補(bǔ)了標(biāo)準(zhǔn) BEM的缺陷

　　縮短聲學(xué)前處理時(shí)間（網(wǎng)格要求不那么嚴(yán)格）

　　大幅擴(kuò)大分析的頻率范圍

　　大幅擴(kuò)大分析的頻率范圍

　　時(shí)域 邊界元可為您提供以下功能：

　　時(shí)域中的間接邊界元方法

　　聲源、振動(dòng)邊界條件（如果需要，還提供啟動(dòng)平滑系數(shù)）和阻抗邊界條件

　　快速解算器技術(shù)包含矩陣裝配、核內(nèi)和核外求解器的解決方案，以及多線程處理

　　在場內(nèi)任意位置進(jìn)行的場點(diǎn)后處理

　　結(jié)構(gòu)和聲學(xué)模型的響應(yīng)均在時(shí)域進(jìn)行計(jì)算

　　時(shí)域邊界元的優(yōu)點(diǎn)

　　時(shí)域邊界元可以幫助您：

　　使用一個(gè)非常高效、快速的求解器

　　在時(shí)域內(nèi)執(zhí)行符合實(shí)際情況的仿真

　　通過大量的后處理，深入了解在時(shí)域中定義的聲學(xué)問題

　　處理大型模型