ESI VA One 2015是一款非常好用且功能強(qiáng)大的由ESI集團(tuán)推出的專業(yè)全頻段振動躁聲模擬軟件，可以滿足不同行業(yè)對躁聲模擬、分析和設(shè)計的需求，軟件將限元分析（FEA），邊界元分析（BEM），統(tǒng)計能量分析（SEA）及其混合分析等多種功能集合在一起，為用戶提供了一個易于使用的模擬環(huán)境，可以廣泛地應(yīng)用于汽車、航空以及鐵路等設(shè)計領(lǐng)域，需要此款工具的朋友們可以前來下載使用。

基本介紹
ESI VA ONE2015包含有一系列的內(nèi)部求解器，從而可以滿足對振動噪聲分析的需要。另外，這一工具軟件還包括有與外部求解器的接口，以確保與目前振動噪聲分析和設(shè)計過程的兼容性。VA One具有很大的靈活性，可以讓用戶選擇基于成本、時間和計算資源的最佳模擬方案。這一軟件還包含有強(qiáng)有力的管理工具，以快捷地根據(jù)CAD和FEA的數(shù)據(jù)建立模擬模型。VA One方案還提供了一個廣泛的附加模塊庫，以確保軟件可以集成于現(xiàn)有的CAE和設(shè)計過程中。例如，SYSWELD用于獲得不同焊接連接具體的材料和幾何屬性。這個結(jié)果輸入給VA One ，用于在一個耦合的有限元/SEA分析中定義局部連接細(xì)節(jié)。這種方法提供了一個評估復(fù)雜系統(tǒng)振動-聲學(xué)響應(yīng)考慮不同焊接和熱處理過程影響的高效途徑。
軟件功能及模塊
低頻結(jié)構(gòu)振動及噪聲分析功能
高頻結(jié)構(gòu)振動及噪聲分析功能
中頻結(jié)構(gòu)振動及噪聲分析耦合求解功能
其它分析功能及模塊

軟件亮點(diǎn)
快速工程響應(yīng)能力
從工程應(yīng)用實踐角度看，仿真模擬需要快速的結(jié)果響應(yīng)。很多公司設(shè)計了優(yōu)化過程滿足這種特殊的需求，這種情況下使用專門的計算和優(yōu)化是快速準(zhǔn)確模擬的關(guān)鍵。
VA One不僅提供了一個高效的綜合所有方法的操作環(huán)境，還以比現(xiàn)有方法快幾個數(shù)量級的速度處理問題。這種創(chuàng)新的技術(shù)能夠讓設(shè)計師利用最好的技術(shù)，減少建模的要求并快速確定一個高效、快速和準(zhǔn)確的求解。
世界第一個全頻集成振動－噪學(xué)模擬環(huán)境
在VA One耦合求解之前，“中頻范圍”振動－聲學(xué)問題的求解是十分困難，甚至不可能的。絕大多數(shù)問題需要在有限元分析和統(tǒng)計能量分析及邊界元分析間進(jìn)行迭代求解，各自的分析使用本身不同的模型，而且結(jié)果和模型完全不兼容。
VA One軟件的全頻解決方案徹底解決了這個問題，是一個完全集成的工具，能夠讓用戶在全頻范圍內(nèi)，一個環(huán)境下用一個模型一個軟件求解完全耦合的問題。VA One開放的體系提供了立即增加設(shè)計生產(chǎn)力而不產(chǎn)生對未來挑戰(zhàn)的綜合響應(yīng)。
具有更大投資回報率
VA One可以與外部編程語言諸如MATLAB和iSIGHT集成計算和優(yōu)化來驅(qū)動外部工具，讓用戶改善內(nèi)部CAE方法，通過集成這些創(chuàng)新的技術(shù)，直接用于用戶當(dāng)前的設(shè)計過程，從而減少上市時間。
VA One與強(qiáng)大的用戶化工具的耦合擴(kuò)展性提供一個環(huán)境，能夠滿足當(dāng)今及未來對模擬的需求，保證長期的投資回報率。

主要功能
2.1軟件功能及模塊
VA One是您振動-聲學(xué)仿真和設(shè)計所需的唯一環(huán)境。無論您仿真的是汽車firewall的聲學(xué)傳輸損失或創(chuàng)建整架飛機(jī)的振動聲學(xué)響應(yīng)系統(tǒng)級模型，VA One有你全頻段振動聲學(xué)仿真所需的全部方法?；诠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)軟件對中頻和高頻噪聲和振動設(shè)計AutoSEA2，并外延到包容中頻和低頻方法(利用RAYON求解器)，VA One是市場上唯一的在一個公共環(huán)境包括完整頻譜振動噪聲分析方法的仿真軟件。VA One還設(shè)定了易于使用的新標(biāo)準(zhǔn);VA One是有現(xiàn)代用戶界面的標(biāo)準(zhǔn)Windows桌面應(yīng)用，快速，直觀并易于使用。利用VA One你能夠更快獲得結(jié)果。花費(fèi)時間求解噪聲和振動問題遠(yuǎn)勝過學(xué)習(xí)復(fù)雜CAD/CAE系統(tǒng)或再學(xué)習(xí)大量不同分析軟件的用戶界面。利用VA One你能夠在一個統(tǒng)一的環(huán)境下噪聲-聲學(xué)問題所需的全部功能。
VA One的核心功能分為五個模塊：SEA模塊， Structural FE模塊， Acoustic FE模塊， Acoustic BEM 模塊和Hybrid模塊。增加一個新的模塊是非常簡單而直觀的，就能夠使該方法模擬給定頻率范圍振動-聲學(xué)系統(tǒng)的響應(yīng)。而且，大量的擴(kuò)展模塊和腳本有助于客戶化VA One滿足特殊的需要。這些擴(kuò)展的模塊提供了幾乎所有想要的，在VA One一個環(huán)境中從為特殊應(yīng)用客戶化模型模板到寫客戶腳本和界面的完善開發(fā)工具。VA One具有非常高的靈活性滿足分析需求。可以看到為什么越來越多的公司選擇ESI的軟件來解決他們的振動-聲學(xué)仿真需求，VA One是如何幫助你改善產(chǎn)品的噪聲和振動性能。
2.1.1低頻結(jié)構(gòu)振動及噪聲分析功能
VA One具有低頻結(jié)構(gòu)振動和噪聲分析的綜合性功能，專門用來分析三維復(fù)雜結(jié)構(gòu)在機(jī)械和聲學(xué)載荷下的振動噪聲特性，能夠解決耦合和非耦合的問題。它包含了一整套集成的強(qiáng)大的計算結(jié)構(gòu)聲學(xué)技術(shù)，包括：間接邊界元法(Indirected BEM)和有限元法(FEM)。其中，邊界元法可以解決外聲場輻射的問題;有限元法可以解決內(nèi)聲場的問題。此外，VA One還提供了BEM-FEM混合方法作為補(bǔ)充，將上述兩種技術(shù)相結(jié)合，來找到針對工程實際問題的最合適的方法。這樣將各種技術(shù)結(jié)合的方法也同時讓用戶獲得最多的關(guān)于結(jié)構(gòu)振動和噪聲方面的信息：空腔模態(tài)參數(shù)、流固耦合響應(yīng)、向外部流體的聲波輻射等物理量。
VA One的低頻結(jié)構(gòu)振動和噪聲分析包含以下幾個模塊：
·Structural FE
結(jié)構(gòu)有限元環(huán)境模塊，提供了基于外部有限元求解器進(jìn)行結(jié)構(gòu)隨機(jī)振動分析的功能，用戶可以選擇MSC.NASTRAN的求解器進(jìn)行結(jié)構(gòu)隨機(jī)振動的分析以及前后處理器。此模塊提供了內(nèi)置的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的劃分功能以及模態(tài)動畫顯示的功能。
·Cosmic Nastran Solver
VA One提供的內(nèi)置Cosmic Nastran有限元求解器是一款通用的有限元求解器，可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)的隨機(jī)振動分析和聲輻射分析。完全內(nèi)置的有限元求解器，利用VA One軟件可以直接求出有限元模型的整體模態(tài)，局部質(zhì)量特性和局部頻帶內(nèi)模態(tài)數(shù)量。
·Acoustic FE
VA One軟件提供了聲腔的有限元分析功能，包括內(nèi)置的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分功能以及聲學(xué)有限元求解器。用戶可以對空腔進(jìn)行網(wǎng)格劃分，并進(jìn)行模態(tài)分析得到空腔模態(tài)參數(shù)。
·Acoustic BEM
VA One軟件提供了外聲場的確定性分析功能，利用間接邊界單元方法，對外聲場和結(jié)構(gòu)的聲輻射進(jìn)行確定性的分析。可以很方便的進(jìn)行邊界單元劃分，可以得到外聲場的聲壓級分布以及壓力波傳播方向。
2.1.2 高頻結(jié)構(gòu)振動及噪聲分析功能
VA One軟件的高頻分析功能的完全集成了振動噪聲領(lǐng)域著名軟件AutoSEA2，利用該軟件的統(tǒng)計能量分析(SEA)的分析方法來降低設(shè)計噪聲和振動。
高頻SEA分析方法從能量的角度來分析復(fù)雜結(jié)構(gòu)在外載荷作用下的響應(yīng)。它從某種程度上忽略了結(jié)構(gòu)的具體細(xì)節(jié)， 同時也很好地解決了聲場與結(jié)構(gòu)間的耦合問題。對于受高頻、寬頻帶隨機(jī)激勵的復(fù)雜結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)問題， 用VA One SEA可以有效的加以解決，并且可以在產(chǎn)品的早期研發(fā)階段發(fā)現(xiàn)設(shè)計中潛在的噪聲和振動問題，避免重復(fù)設(shè)計，有效降低成本。
經(jīng)過三十多年的不斷發(fā)展，很多公司已經(jīng)發(fā)現(xiàn)SEA是解決噪聲和振動問題的有效方法，特別是AutoSEA2推向市場以后，帶給用戶第一個易于使用的SEA工具，具有簡單的圖形界面。VA One高頻分析功能，繼承了AutoSEA2的優(yōu)勢，以前要經(jīng)過數(shù)天才能建立的復(fù)雜模型，利用VA One SEA可以在幾分鐘內(nèi)建立起來。
VA One的 高頻分析功能包含以下幾個模塊：
·AutoSEA (VA SEA Module)
VA SEA分析方法從能量的角度來分析復(fù)雜結(jié)構(gòu)在外載荷作用下的響應(yīng)，它從某種程度上忽略了結(jié)構(gòu)的具體細(xì)節(jié)，同時也很好地解決了聲場與結(jié)構(gòu)間的耦合問題。對于受高頻、寬頻帶隨機(jī)激勵的復(fù)雜結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)問題， 用VA SEA可以有效的加以解決。
·SEA Variance
VA One Variance模塊采用非常成熟的算法，可預(yù)測大量名義相同的振動聲學(xué)系統(tǒng)的平均響應(yīng)。Variance模塊還將此功能進(jìn)行擴(kuò)充，用戶可以得到這些振動聲學(xué)系統(tǒng)平均響應(yīng)的置信區(qū)間，進(jìn)而可以完成以下工作：
1、對指定產(chǎn)品，VA One可以預(yù)測其到達(dá)性能保證標(biāo)準(zhǔn)的概率;
2、通過對名義上相同的振動聲學(xué)系統(tǒng)的平均響應(yīng)和置信區(qū)間的分析，指導(dǎo)進(jìn)行設(shè)計修改以降低其響應(yīng);
3、預(yù)測敏感部件振動響應(yīng)幅值;
4、對于指定的振動聲學(xué)環(huán)境，預(yù)測響應(yīng)的上限
·Sound Package module
簡化在SEA子系統(tǒng)上增加和刪除噪聲處理材料的方法。
·Path 49 module
采用NASA格林研究中心的聲輻射公式對SEA子系統(tǒng)上的集中質(zhì)量進(jìn)行簡化處理，得出合理的聲輻射效率。
2.1.3中頻結(jié)構(gòu)振動及噪聲分析耦合求解功能
在低頻段，結(jié)構(gòu)中波的波長與結(jié)構(gòu)尺寸相差無幾或者較大時，通常最好采用有限元方法(FE)進(jìn)行模擬。在高頻段，結(jié)構(gòu)中波的波長與結(jié)構(gòu)尺寸相比非常小，最好采用統(tǒng)計能量分析(SEA)方法進(jìn)行模擬。在中頻段，只采用FE方法或者SEA方法都不能很好的描述整個系統(tǒng)，需要將FE方法和SEA方法結(jié)合起來，建立混合模型(Hybrid Model)來描述整個系統(tǒng)，采用耦合求解器進(jìn)行分析。VA One是目前唯一能夠進(jìn)行Hybrid Model建模和分析商業(yè)軟件。
VA One的中頻分析功能是需要建立在低頻和高頻分析的基礎(chǔ)上，因此除了需要之前提到的模塊之外，還需要耦合求解器：
·Coupled Solver
VA One的耦合求解器提供了全頻譜分析的功能，能夠進(jìn)行FE/BEM/SEA嚴(yán)格的耦合求解分析。
2.1.4 其它分析功能及模塊
·Foam module
Foam module采用平面波傳播模型，并用完整的Biot理論對其進(jìn)行修正，在固體材料或泡沫結(jié)構(gòu)框架中考慮縱波和橫波，可以預(yù)測多層處理煤質(zhì)的吸收系數(shù)和插入損失。在Foam module的幫助下，用戶可以用VA One軟件預(yù)測復(fù)雜的多層能量吸收噪聲控制處理。
·Wheel-Rail module
機(jī)車輪軌噪聲模塊，采用Remington模型和SEA方法分析輪軌噪聲輻射。
·Template Modeler module
快速模板建模塊，提供了快速創(chuàng)建模板和修改模板的功能。
·CAD Import modules
CATIA、CATIA V5、 PRO-E、STEP等CAD軟件的模型數(shù)據(jù)接口。
·Quickscript module：VA One內(nèi)置腳本語言
·Matlab(R) Developer Kit module：VA One、Matlab®接口程序
·C/C++ Developer Kit module：VA One、C/C++ 接口程序
2.2軟件的特點(diǎn)及規(guī)格
■定義幾何
·從現(xiàn)有CAD(IGES， CATIA， PROE， SAT， STEP)或有限元(UNV，BDF，CBD)模型中輸入
·從零創(chuàng)建：首先創(chuàng)建SEA子系統(tǒng)，然后劃分系統(tǒng)中必要的區(qū)域的網(wǎng)格
■定義材料屬性
材料屬性和子系統(tǒng)屬性的定義存儲在基于excel電子表格的瀏覽器窗口中，可以手工建立或自動從有限元BDF文件讀入，并與三維模型顯示窗口完全相關(guān)聯(lián)。材料屬性和子系統(tǒng)屬性可以包括以下內(nèi)容：
·流體;各向同性固體;正交各向異性固體;粘彈固體;纖維;泡沫材料
·梁，均勻，夾層板;復(fù)合材料，單層板，加筋板
·支持定義和編輯NASTRAN材料和物理屬性卡

軟件優(yōu)勢
CAD導(dǎo)入模塊：從CATIA導(dǎo)入和網(wǎng)格CAD數(shù)據(jù)，PRO-E，STEP，Solidworks的NX&
應(yīng)力恢復(fù)模塊： 跨結(jié)構(gòu)有限元子系統(tǒng)恢復(fù)動態(tài)應(yīng)力，應(yīng)變和部隊提供的功能。
網(wǎng)格求解器：自動解決并行VA一種模式在一個集群或網(wǎng)絡(luò)(理想加快大型BEM和PEM機(jī)型)
降噪包模塊：簡化了添加/刪除應(yīng)用到SEA子系統(tǒng)聲音包
方差模塊：預(yù)測置信區(qū)間和SEA結(jié)果百分限制
沖擊模塊：采用虛擬模式合成的方法預(yù)測從SEA模型沖擊響應(yīng)
模板Modeler和SEA汽車模板：腳本，用于快速創(chuàng)建和變形模板模型庫。還提供了一套用于模擬各種車輛(SUV，皮卡車，四門轎車，小型貨車)中的空氣噪聲的模板。
新星：對分層多孔彈性噪點(diǎn)控制處理響應(yīng)快速建模獨(dú)立的實用程序
泡沫-X： 從阻抗管測量開孔的多孔材料的聲學(xué)特性的快速表征獨(dú)立的實用程序
VTM獨(dú)立： 建模使用有限元多孔彈性材料的低頻響應(yīng)獨(dú)立解算器
中頻：再加FE / SEA求解器耦合FE提供的功能和SEA子系統(tǒng)一起使用混合FE-SEA法(8)+電源注入方法-功能使用EFM / EIC和VSEA
嗡嗡聲，吱吱聲，嘎嘎(BSR)：模塊功能進(jìn)行排名噪音由于撥浪鼓
優(yōu)化設(shè)計：提供內(nèi)置功能來執(zhí)行參數(shù)更新，參數(shù)變化，參數(shù)優(yōu)化和蒙特卡羅模擬
航空振動聲學(xué)：提供的功能導(dǎo)入波動表面壓力載荷用在FSP負(fù)載或表征TBL源
泡沫LF(低頻率)： 使用比奧參數(shù)泡沫材料等噪聲控制處理的有限元建模。這使用基于FE的孔隙彈性材料(PEM)建模。
FOAM HF(高頻率)： 傳遞矩陣法使用比奧參數(shù)建模。