مقدمه ای بر ماژول اکوستیک در کامسول
معرفی:
ماژول آکوستیک از مجموعه ای از رابط های فیزیک تشکیل شده است که به شما امکان می دهد انتشار صدا در مایعات و جامدات را در یک محیط کاملاً مجهز به چند فیزیک شبیه سازی کنید. رابط های فیزیک موجود شامل آکوستیک فشار ، امواج الاستیک ، برهم کنش صوتی-جامد ، آئرواکستیک (مدل های صوتی همرفت تفصیلی) ، آکوستیک ترمو ویسکوز ، سونوگرافی ، آکوستیک هندسی و آکوستیک لوله است.
برای تجزیه و تحلیل صوتی ، پوشش دامنه فرکانس از سونوگرافی به اولتراسونیک و همچنین بسیاری از فرمول بندی های معادلات اساسی ، ماژول صوتی شامل چهار روش عددی ، از جمله عناصر محدود، عناصر مرزی، گالرکین ناپیوسته، و ردیابی اشعه است.
شکل 1: مدل کامسول از توزیع سطحفشار صدا در سیستم صدا خفه کن
شبیه سازی های صوتی با استفاده از این ماژول می تواند به راحتی مشکلات کلاسیک مانند پراکندگی ، پراش ، انتشار ، تابش و انتقال صدا را حل کند. این مشکلات مربوط به طراحی صدا خفه کن ، ساخت بلندگو ، عایق صدا برای جاذب ها و پخش کننده ها ، ارزیابی الگوهای صوتی جهت دار مانند هدایت ، مشکلات تابش صدا و موارد دیگر است. اتصالات چند فیزیکی ساختار صوتی امکان مدل سازی مشکلات مربوط به صدای منتقل شده از ساختار و مایع و تعامل آنها را فراهم می کند. به عنوان مثال ، تعامل ساختار صوتی برای طراحی صدا خفه کن دقیق ، محرک های پیزو سونوگرافی ، فن آوری سونار و تجزیه و تحلیل سر و صدا و لرزش ماشین آلات در صنعت خودرو شبیه سازی شده است.
همچنین می توان COMSOL Multiphysics با استفاده از قابلیت های مبدل های الکترو آکوستیک مانند بلندگوها ، سنسورها ، میکروفون ها و گیرنده های سمعک را تحلیل و طراحی کرد. انتشار امواج الاستیک را می توان در مواد جامد و متخلخل و همچنین در مشکلات جفت شده مدل کرد.
با حل معادلات جریان پتانسیل خطی ، معادلات خطی اویلر یا معادلات خطی ناویر-استوکس می توان مسائل آئرواکستیک را تحلیل و مدل سازی کرد. این معادلات برای مدل سازی برهم کنش یک طرفه بین یک جریان خارجی و یک میدان صوتی ، به اصطلاح آکوستیک همرفت ، استفاده می شود. این برنامه ها از تجزیه و تحلیل سر و صدای موتور جت گرفته تا شبیه سازی سنسورهای جریان صوتی ، سیستم های آستر با بایاس و/یا جریان شتاب دهنده و صدا خفه کن با جریان متغیر است.
رابط های Thermoviscous Acoustics می توانند سیستم هایی را با ابعاد هندسی کوچک که در آنها از بین رفتن لایه مرزی حرارتی و چسبناک مهم هستند ، به طور دقیق مدل سازی کنند. این مربوط به صنایع تلفن همراه و سمعک ، برای همه طراحان مبدل و برای مدل سازی خصوصیات واقعی فرامواد است.
شاخه سونوگرافی شامل معادله موج همرفت ، رابط زمان صریح است که برای محاسبه انتشار گذرای امواج صوتی سونوگرافی خطی در فواصل زیاد (نسبت به طول موج ها) استفاده می شود. رابط تحت شاخه سونوگرافی محدود به انتشار با فرکانس بالا نیست ، اما به طور کلی می تواند برای هر مشکل آکوستیکی بزرگ اعمال شود.
شکل 2: مدل کامسول از یک فلومتر سونوگرافی که با استفاده از رابط معادله موج Convected مدل سازی شده است. این مدل شامل تعامل با جریان پس زمینه حالت پایدار است.
آکوستیک هندسی شامل رابط های آکوستیک اشعه و معادله نفوذ صوتی است. فیزیک در حد فرکانس بالا معتبر است که طول موج صوتی بسیار کوچکتر از ویژگی های هندسی مشخص باشد. هر دو رابط برای مدل سازی آکوستیک در اتاق ها و سالن های کنسرت مناسب هستند. از رابط Ray Acoustics همچنین می توان به عنوان مثال در حالات بیرونی استفاده کرد.
شکل 3: رابط های فیزیکی ماژول آکوستیک. برخی از رابط های فیزیک به ماژول های اضافی احتیاج دارند – هر دو رابط Acoustic-Shell Interaction و Thermoviscous Acoustic-Shell Interaction به ماژول مکانیک ساختاری احتیاج دارند رابط های Pipe Acoustics به ماژول Flow Pipe نیاز دارند.
ماژول صوتی برای مهندسان بسیار سودمند است. با استفاده از شبیه سازی های سه بعدی ، می توان محصولات موجود را بهینه کرده و محصولات جدید را با نمونه های اولیه مجازی با سرعت بیشتری طراحی کرد. شبیه سازی همچنین به طراحان ، محققان و مهندسان کمک می کند تا بینش در مورد مشکلاتی که به سختی می توان از طریق آزمایش آن را کنترل کرد کسب کنند.
همچنین ، با بهینه سازی یک طرح قبل از آزمایش واقعی و تولید آن ، شرکت ها در وقت و هزینه خود صرفه جویی می کنند.
رابط های فیزیکی موجود با این ماژول در شکل 3 نشان داده شده است و در زیر شاخه آکوستیک در Model Wizard قرار دارد. بخش بعدی رابط های فیزیک ماژول آکوستیک نمای کلی از عملکرد رابط فیزیک را ارائه می دهد.
مناطق کاربردی زیادی وجود دارد که از این رابط های فیزیک استفاده می شود – از مدل سازی امواج فشار ساده در هوا گرفته تا بررسی فعل و انفعالات پیچیده بین امواج الاستیک و امواج فشار در مواد متخلخل. برای معرفی مختصر مفاهیم اساسی و تئوری آکوستیک ، اصول مبانی آکوستیک را ببینید.
کتابخانه برنامه Acoustics Module نمونه های بسیاری از برنامه ها را شامل می شود ، از مدل سازی پوشش عایق صدا ، بلندگوها و میکروفون ها ، تا صدا خفه کن ها. این مثالها ، از جمله ، نحوه شبیه سازی تلفات صوتی را نشان می دهد. مدلهای از دست دادن از مدلهای سیال تجربی همگن برای مواد الیاف گرفته تا مواردی که شامل تلفات حرارتی و گرانروی با جزئیات با استفاده از رابط Thermoviscous Acoustics هستند ، متغیر است.
از کوپل های از پیش تعریف شده می توان برای مدل سازی تعامل بین میدان های صوتی ، ساختاری و الکتریکی در مواد پیزوالکتریک استفاده کرد (برای اطلاعات در مورد دسترسی به این پرونده ها به پنجره برنامه های کتابخانه ها مراجعه کنید). همچنین می توانید با رفتن به مثال آموزش ، مدل سازی COMSOL خود را شروع کنید:
صدا خفه کن جاذب
- لینک دانلود به صورت پارت های 1 گیگابایتی در فایل های ZIP ارائه شده است.
- در صورتی که به هر دلیل موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید به ما اطلاع دهید.
پسورد فایل : پسورد ندارد گزارش خرابی لینک
دیدگاهتان را بنویسید