Schnelle Akustiksimulation mit dem Programm WAON

Die rechnerische Simulation akustischer Phänomene steht im Ruf kompliziert und langwierig zu sein. WAON ist eine neue, sehr schnelle Software-Lösung aus Japan, die zudem über ein auch für den Anfänger sehr einfach zu bedienendes GUI sowie Skriptfähigkeit verfügt.

Akustiksimulation mit WAON

Die neue Solvertechnologie Fast Multipole Boundary Element Method (FMBEM) erlaubt es zudem, auch aufwändige Akustikberechnungen auf einem Standard-PC durchzuführen, der bei konventioneller BEM bei weitem nicht ausreicht. WAON ist damit der konventionellen Boundary Element Methode (BEM) hinsichtlich Ressourcenbedarfs (CPU-Zeit und Speicherbedarf) überlegen (siehe Tabelle 1). Dies äußert sich einerseits in schnelleren Rechenzeiten bei geringeren RAM-Anforderungen oder andererseits in der Erschließung höherer Frequenzbereiche.

Tabelle 1: Lösbare DOF´s mit WAON bzw. konventioneller BEM

Hardware	Conventional BEM	WAON
32 bit machine (2 GB memory)	10,000	60,000
64 bit machine (8 GB memory)	20,000	200,000

Schnittstelle zu ANSYS

WAON verfügt über eine direkte Schnittstelle zu ANSYS. So lassen sich das Netz und die als akustische Randbedingung benötigten Ergebnisse aus vorangegangenen strukturmechanischen Schwingungsberechnungen direkt aus ANSYS in WAON einlesen und dort weiterverarbeiten.

WAON Beispiel

: Courtesy by Yamaha Motor Co., Ltd.

Tabelle 2 zeigt CPU-Zeit und Speicherbedarf bei der Berechnung der Geräuschausstrahlung eines Motorrad- Motors. Als Randbedingung wurden die mit ANSYS in einer Frequenzganganalyse ermittelten Vibrationen verwendet. Die äußerst feine Vernetzung aus verschiedenen Elementtypen ist auch für eine BEM Analyse eine große Herausforderung, die aber aufgrund des schnellen Solvers von WAON auf einer Dell Precision 360-N mit Intel Pentium 4 3,2-GHz CPU bewältigt wurde.

Tabelle 2: CPU-Zeit und Speicherbedarf der Berechnung eines Motorrad-Motors

Number of DOF	CPU Time (s)	Required Memory [GB]
84304	1503,5	2623,9