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作者：李志輝 審校：冒小萍

適用版本：Testlab

(相關(guān)資料圖)

Simcenter測試解決方案提供了一個統(tǒng)一平臺上的多物理應用程序組合。主要可以涵蓋產(chǎn)品特性的結(jié)構(gòu)動力學、聲學、振動聲學、旋轉(zhuǎn)機械、耐久疲勞、振動控制以及環(huán)境動力學測試等幾大方面。其中聲學測試中比較受關(guān)注并且應用較多的是聲強測試、聲功率測試、聲品質(zhì)測試以及聲源識別等。本文主要結(jié)合其中的聲強測試部分進行流程演示，以便于用戶能掌握聲強測試的基本流程以及測試能力。

圖1：Simcenter 測試解決方案

在上一篇硬件搭建篇已經(jīng)介紹了聲強探頭設(shè)置、麥克風標定以及相位校準以及聲壓殘余聲強指數(shù)測量(PRII)等硬件相關(guān)參數(shù)的設(shè)置，本篇主要承接上一篇設(shè)置內(nèi)容，以聲學幾何網(wǎng)格繪制以及測量參數(shù)設(shè)置為主，直至完成整個聲強測試流程。

創(chuàng)建一個聲學網(wǎng)格

在圍繞測試對象的表面網(wǎng)格上測量聲強，從本質(zhì)上講，只要建立幾何點就可以了，但是為了更好的顯示效果，通常需要連接成線或者面。測量方法上可以使用離散點方法或掃描方法進行測量。在此示例中，將測量揚聲器的聲音強度。下方的3D橙色網(wǎng)格表示將在其上測量強度的表面。網(wǎng)格中每個網(wǎng)格正方形的中心是放置探針進行測量的位置。

圖2：實際幾何圖

要創(chuàng)建代表測量表面積的聲學網(wǎng)格，主要操作步驟如下：

加載“幾何”工作表（通過Tools → Add-ins添加Geometry模塊）

我們使用Acoustic Mesh Generator來創(chuàng)建，在Geometry的左邊點擊Generate Acoustic Mesh生成聲學網(wǎng)格”

“聲學網(wǎng)格生成器”窗口將打開。

使用默認的網(wǎng)格劃分模型：矩形。在右上方，選擇“網(wǎng)格模式”。在此示例中，將使用最簡單（也是最常見）的矩形網(wǎng)格。

在“絕對定位Absolute Positioning”區(qū)域中填寫對象的尺寸和起點

在“組件Component”區(qū)域中，填寫每個方向所需的尺寸

此處還設(shè)置了掃描對象的方式。在“節(jié)點編號Node Numbering”區(qū)域中，使用下拉菜單確定將按哪個順序測量節(jié)點。

按“創(chuàng)建Create”生成網(wǎng)格。

圖3：繪制聲學網(wǎng)格

生成的網(wǎng)格如下所示：

圖4：聲學網(wǎng)格

要可視化節(jié)點名稱和歐拉角，請右鍵單擊幾何，然后選擇Model -> Nodes -> Names / Euler Angles。在測量過程中這可能會有所幫助。

此外，還可以可以將照片添加到網(wǎng)格以增強結(jié)果的觀看效果。

按“將照片導入網(wǎng)格”“將照片導入聲學網(wǎng)格”彈出窗口打開。

選擇要應用圖片的幾何體的網(wǎng)格組件（側(cè)面）?？梢詫D片應用到每一面。在這種情況下，只有正面應用了圖片。

瀏覽到照片

圖片可能與表面完美匹配。如果不是，則可以使用按鈕調(diào)整照片的尺寸，位置和旋轉(zhuǎn)，一旦圖片對齊正確，就可以指定測量參數(shù)。

圖5：導入照片

采集預設(shè)置

返回到“聲音強度設(shè)置Sound Intensity Setup”工作簿。

現(xiàn)在將設(shè)置一些測量選項。

Duration持續(xù)時間：設(shè)置足夠長的持續(xù)時間以捕獲聲音簽名。對于每個測量位置，十秒的持續(xù)時間通常就足夠了。

Rate速率：在此設(shè)置每秒的平均次數(shù)。應用平均來限制隨機噪聲的影響。

FFT Based Processing基于FFT的處理：從瞬時頻譜計算出聲音強度，然后求平均值

Time Domain Based Processing基于時域的處理：使用實時倍頻程濾波器從平均頻譜中計算出聲音強度。

FFT和時域處理都可以并行執(zhí)行

啟用基于FFT的處理FFT based processing和基于時域的處理Time Domain Based Processing。

選中所有三個復選框，程序在定義的秒數(shù)后的下一個點自動開始測量。注意：如果掃描或使用遙控器，請關(guān)閉自動增量選項。

選中右下角的所有“Measurement Functions”以將其保存到項目中。

圖6：采集預設(shè)置

采集設(shè)置

現(xiàn)在，設(shè)置步驟已完成，采集過程應該相對簡單。

進入“測量Measure”工作簿，該工作簿的右側(cè)包括測量面板，頂部（左側(cè)）為聲音強度圖，底部（左側(cè)）為幾何形狀。

圖7：采集設(shè)置

要開始測量，請按“Arm / Disarm”，然后按“Play”按鈕開始測量。

幾何圖形顯示將要測量的第一個點。橙色表示要測量的下一個點。將探頭放置在與橙色正方形相同的位置，并確保其垂直于網(wǎng)格對齊。每次測量后，軟件將自動遞增到下一個測量并獲取數(shù)據(jù)。已測量的點將在幾何圖形上顯示為綠色。

在左上方的顯示屏上，拖入兩條窄帶曲線：

紅色曲線是瞬時強度譜。

綠色曲線是整個測量持續(xù)時間（在此情況下為10秒）的能量平均強度譜。

圖8：結(jié)果實時顯示

一旦測量了所有需要的數(shù)據(jù)，保存項目。

至此，聲強測試流程已全部完畢，后續(xù)可結(jié)合聲強分析模塊進一步分析測試數(shù)據(jù)獲取所需結(jié)果。