Trends Akustiksimulation

 

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Innovationen und Trends in der Akustiksimulation

  • Verstärkter Einsatz von Optimierungsalgorithmen, da in vielen Firmen akustische Verbesserungen in den Produkten nicht mehr durch die ”intuitive” (=Trial-and-Error in einer Serie von Simulationen) Optimierung erreicht werden kann. Die unten dargestellte zeitliche Entwicklung der Optimierungsverfahren zeigt, dass in den vergangenen Jahren der Trend zur Optimierung von immer komplexeren Strukturen ging. In Zukunft wird es auch darum gehen, die hohen Rechenzeiten deutlich zu reduzieren.
    Trends in der akustischen Optimierung
    Trend zu komplexeren Akustik-Optimierungen: Zeitliche Entwicklung der Komplexität von Strukturen, die für akustische Optimierungen verwendet wurden.
  • Zunehmender Einsatz von Simulationsverfahren im Zeitbereich statt im Frequenzbereich.
  • Die Zeitbereichsverfahren erlauben auch eine verstärkte Berücksichtigung von nichtlinearen Struktur-Eigenschaften.
  • Die zunehmende Verfügbarkeit von parallelen Softwarealgorithmen in der Simulationssoftware eröffnet den Firmen die Möglichkeit, kürzere Analysezeiten durch Rechner- Cluster zu erreichen. Hier besteht derzeit ein Trend zu Linux-Clustern.
  • Gekoppelte Probleme, wie z.B. Rohrleitungsschwingungen, die durch Flüssigkeitsströmungen hervorgerufen werden, werden durch entsprechende Verfahren auch simulierbar sein.
  • Die Genauigkeit von Simulationen in der Strömungsakustik wird sich weiter deutlich verbessern. Strömungsakustik-Simulationen werden zum Standard in den Programmen und als Know-How bei den Berechnungsexperten werden.
  • Die Durchführung von Akustiksimulationen wird sich weiter vereinfachen. Auch nicht ausgewiesene Akustikspezialisten werden Akustiksimulationen von hoher Ergebnisqualität ausführen können. Eine gute Kenntnis von allgemeinen physikalischen Grundlagen wird zur Durchführung von Akustiksimulationen ausreichen.
  • Akustische Simulationsalgorithmen werden in immer mehr Standard-FEM-Programmen zur Verfügung stehen. Die Anschaffung von teurer Spezialsoftware wird sich nur noch für wenige Firmen rechnen.
  • Know-How Self-Service: MOOC (Massive Open Online Courses) erlauben es, sich selbst Akustik-Berechnungswissen  anzueignen. Kostenlosen Ausprobieren von Standard-FEM-Programmen ist ebenfalls möglich: Web-Services, die FEM-Berechnungssoftware und Beispiele und Solver bereitstellen, sind im Internet frei verfügbar: Der Anbieter Simscale z.B. erlaubt das Ausprobieren von vielen Standard-Analysearten anhand 100er öffentlicher Beispiele. Hat man das eigene FEM-Wissen spielerisch aufgebaut und ist vom Nutzen für die Firma überzeugt, kann man dann einen (kostenpflichtigen) Account anlegen, damit die eigenen Modelle für andere nicht einsehbar sind.
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  • Cloudlösungen: Verstärkte Nutzung von Cloud-Services in der Berechnung unter Berücksichtigung ihrer Chancen und Risiken.
  • Nutzung von Open Source Software: Postprozessing-Software muss heute nicht mehr teuer sein. Die kostenlose Open-Source Software Paraview erlaubt 3D-Visualisierungen nicht nur von FEM-Modellen und kann daher in weiteren Unternehmenszweigen und -teams eingesetzt werden, um komplexe dreidimensionale Visualisierungen durchzuführen:
    Akustik-Visualisierung mit Paraview

Open Source Software Paraview zur Visualierung u.a. von FEM-Ergebnissen.

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