Acoustic simulation using FEM: Visualization of pulse excitation and sound wave reflection

Acoustic simulation – noise level reduction

Acoustic simulation or acoustic calculation examines sound emission and sound transmission. A common design goal in product development is sound reduction or volume reduction within components or products. An acoustic calculation, in which the frequency spectrum is analyzed, often reveals the causes of sound transmission or insufficient sound attenuation. Acoustic simulation or acoustic calculation is the appropriate development tool for reducing the sound pressure level (SPL)

FEM acoustic simulation for sound reduction/noise reduction

Acoustic simulation using FEM (Finite Element Method) considers the acoustic transmission paths via the structure of components. It allows the simultaneous mapping of solids and several acoustic media (air, water, etc). Thereby it is possible to calculate acoustic and structural natural frequencies with and without damping.

Frequency response analysis with acoustic-structural coupling

  • Quasistatic view of the frequency spectrum
  • Evaluation at any coordinates or reference points
  • Determination of structural and acoustic natural vibration modes
  • Sine excitation on structure (e.g. loudspeaker membrane, piezo, etc.)
  • Investigation of material attenuation over sound propagation path

Transient acoustic examination

  • Consideration of sound wave propagation in any medium (air, water, metal, ...)
  • Temporal resolution of the wave fronts via the sound pressure
  • Explicit FEM

Acoustics optimization – Engineering services by M.TEC

As a design engineering service provider experienced in product development for over 30 years, M.TEC offers you the necessary engineering services for sound reduction or volume reduction beyond acoustic calculations. The procedure for reducing the sound emission in a product or component typically includes the following steps:

  • Determine actual state
  • Identify causes of sound emission
  • Find ideas for optimization
  • Test and evaluate concepts with the help of simulation
  • Implementation of the measures, e.g. CAD adjustments

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Akustiksimulation, Akustikberechnung

Die Akustiksimulation bzw. akustische Simulation oder auch Akustik-Berechnung untersucht Schallemission und Schallübertragung. Häufiges Entwicklungsziel ist die Schallreduzierung bzw. Lautstärkereduzierung innerhalb von Komponenten oder Produkten. Eine Akustik-Berechnung, bei der das Frequenzspektrum analysiert wird, deckt in vielen Fällen die Ursachen einer Schallübertragung oder einer zu geringen Schalldämpfung auf. Die Akustiksimulation oder auch Akustik-Berechnung ist das geeignete Entwicklungswerkzeug zur Reduzierung des Sound Pressure Level (SPL)/ des Schalldruckpegels.

FEM-Akustiksimulation zur Schallreduzierung/Lautstärkereduzierung

Die Akustiksimulation mittels FEM (Finite Elemente-Methode) betrachtet die akustischen Übertragungswege über die Struktur von Bauteilen. Sie erlaubt die simultane Abbildung von Festkörpern und mehreren akustischen Medien (Luft, Wasser, etc). Dabei ist es möglich, akustische und strukturelle Eigenfrequenzen mit und ohne Dämpfung zu berechnen.

Frequenzantwortanalyse mit akustisch-struktureller Kopplung

Transiente akustische Untersuchung

Schallreduzierung/Lautstärkereduzierung in Produkten – Entwicklungsdienstleister M.TEC

In Ihrem Produkt tritt ein unerwünschtes Geräusch auf?

Ihr Produkt ist zu laut oder die Akustik wird als negativ wahrgenommen?

M.TEC bietet Ihnen über die Akustikberechnung hinaus die Engineering-Dienstleistungen zur Schallreduzierung bzw. Lautstärkereduzierung. Als Entwicklungsdienstleister mit über 30 Jahren Erfahrung in der Produktentwicklung unterstützen wir Sie dabei, die Ursache zu finden und Abhilfe zu schaffen.

Gemeinsam mit Ihnen entwickeln wir eine effiziente Lösung, die den Anforderungen an eine kostengünstige Fertigung gerecht wird. Das können z. B. kleine Geometrieänderungen sein, die die Übertragungswege des Schalls entscheidend verändern, die aber bereits mir nur geringfügigen Werkzeuganpassungen umsetzbar sind.

Das Vorgehen zur Reduzierung der Schallemission in einem Produkt oder in einer Komponente umfasst typischweise folgende Schritte:

  • Ist-Zustand ermitteln
  • Ursachen für Schallemission identifizieren
  • Ideen zur Optimierung finden
  • Konzepte mithilfe der Simulation prüfen und bewerten
  • Umsetzung der Maßnahmen, z. B. CAD-Anpassungen

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Stefan Vogler
Stefan Vogler
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