درایور بلندگو – تحلیل گذرا

درایور بلندگو – تحلیل گذرا

PDF

درایور بلندگو – تحلیل گذرا
معرفی
این آموزش یک تجزیه و تحلیل گذرا کامل از یک درایور بلندگو را ارائه می دهد و یک توسعه از تجزیه و تحلیل دامنه فرکانس است که در مدل Loudspeaker Driver – Frequency-Domain Analysis انجام شده است. تجزیه و تحلیل گذرا اجازه می دهد تا خصوصیات غیرخطی درایور را مشخص کند، به عنوان مثال، برای تعیین اعوجاج هارمونیک کل (THD) یا اعوجاج بین مدولاسیون (IMD) سیگنال های صوتی تولید شده به جز سیستم. هر دوی این کمیت‌ها بخش‌های مهمی از اندازه‌گیری اعوجاج بلندگوها هستند، و این نوع تحلیل را نمی‌توان در شبیه‌سازی‌های حوزه فرکانس که ذاتاً خطی هستند انجام داد. دستورالعمل های گام به گام به شما نشان می دهد که چگونه تجزیه و تحلیل گذرا سیستم های الکترومغناطیسی، ساختاری و صوتی همراه درایور بلندگو را تنظیم کنید.
این مدل با رابط میدان های مغناطیسی از ماژول AC/DC و تعامل آکوستیک ساختار، رابط چندفیزیکی گذرا از ماژول آکوستیک تنظیم شده است. ویژگی Lorentz Coupling multiphysics برای کنترل نیروهای الکترومغناطیسی و جریان های القایی روی سیم پیچ صدا استفاده می شود. کل تجزیه و تحلیل به دو بخش تقسیم می شود: تجزیه و تحلیل گذرا از بلندگو تحت یک ولتاژ محرکه هارمونیک و تجزیه و تحلیل طیف فرکانس فشار صوتی در نقطه گوش دادن. بخش اول با استفاده از دو مرحله مطالعه انجام می شود. ابتدا یک گام ثابت تنها بخش الکترومغناطیسی مشکل را برای ارزیابی میدان آهنربای دائمی با راننده در حالت ایستاده حل می کند. سپس مرحله مطالعه تمام وقت وابسته به تمام فعل و انفعالات چندفیزیکی مربوط به بلندگوی متحرک رسیدگی می کند.
توجه: این مدل به ماژول آکوستیک و ماژول AC/DC نیاز دارد.
تعریف مدل
بلندگو درایور گیج‌شده‌ای است مشابه آنچه در مدل درایور بلندگو – تحلیل دامنه فرکانس مطالعه شده است . شکل 1 هندسه و بخش های عملکردی آن را نشان می دهد. میدان آهنربا توسط قطعه قطب آهنی و صفحه رویی به شکاف نازکی که در آن سیم پیچ صدا به دور اولی که از راس مخروط امتداد می‌یابد پیچیده می‌شود، متمرکز می‌شود . یک ولتاژ AC محرک اعمال شده به سیم پیچ صدا باعث ارتعاش آن و ایجاد صدا در مخروط می شود.
درپوش گرد و غبار از موتور مغناطیسی محافظت می کند. در این طرح از همان مواد کامپوزیتی سفت و سبک مانند مخروط ساخته شده و به صدا نیز کمک می کند. یک سوراخ مرکزی در قطعه قطب با افزایش فشار در زیر درپوش گرد و غبار مقابله می کند. سیستم تعلیق ، متشکل از اطراف ، ساخته شده از مواد فوم سبک، و عنکبوت ، یک پارچه انعطاف پذیر، مخروط را در جای خود نگه می دارد و نیروهای میرایی و فنری را ایجاد می کند.
محیط بیرونی آهنربا و سیستم تعلیق معمولاً به یک سبد ، یک ساختار فلزی توخالی متصل می‌شوند. سبد به صراحت در این مدل گنجانده نشده است، اما مجموعه آهنربا و رینگ های بیرونی عنکبوت و اطراف آن ثابت در نظر گرفته شده است. عدم وجود سبد به این معنی است که هندسه در نظر گرفته شده از نظر چرخشی متقارن است و می تواند در صفحه -rz مدل شود .
شکل 1: هندسه درایور بلندگو مدل شده.
سیگنال های ورودی برای تحلیل اعوجاج
انجام تجزیه و تحلیل گذرا بلندگو برای هر سیگنال ولتاژ وابسته به زمان V ( t ) اعمال شده به سیم پیچ صدا امکان پذیر است. انتخاب نوع خاصی از سیگنال ورودی به مشخصه مورد بررسی بستگی دارد. دستورالعمل گام به گام زیر به اعوجاج هارمونیک کل یا آنالیز THD بلندگو مربوط می شود. ورودی در این مورد یک سیگنال ولتاژ هارمونیک است
(1) .
فرکانس سیگنال ورودی و دامنه به ترتیب  = 70  هرتز و  = 10  V انتخاب می شوند.
در مورد اعوجاج بین مدولاسیون یا تجزیه و تحلیل IMD، سیگنال ورودی از دو (یا چند) سیگنال هارمونیک با فرکانس های مختلف تشکیل شده است، به عنوان مثال،
.
نمونه‌ای از تجزیه و تحلیل IMD از همان بلندگو را می‌توانید در گالری برنامه کاربردی COMSOL Multiphysics در https://www.comsol.com/model/47151 پیدا کنید .
راه اندازی چند فیزیک
رابطه بین ولتاژ محرک و نیروی الکترومغناطیسی روی سیم پیچ صوتی و همچنین به اصطلاح نیروی الکتروموتور برگشتی (EMF) به راحتی در COMSOL با استفاده از عملکرد داخلی تنظیم می شود. جزئیات بیشتر در بخش برهمکنش های الکترومغناطیسی آورده شده است . نیرو و EMF تولید شده توسط جابجایی به طور کامل از طریق تجزیه و تحلیل تعامل آکوستیک ساختار برای محاسبه تولید صدا جفت می شود.
معادله ساختاری در قسمت های متحرک راننده و معادله آکوستیک فشار در هوای اطراف حل می شود. معادله آکوستیک فشار به طور خودکار توسط ارتعاشات سازه برانگیخته می شود و بار فشار را با استفاده از کوپلینگ چندفیزیکی مرزی آکوستیک-سازه ساخته شده به سازه باز می گرداند.
حرکت سیم پیچ صدا و مخروط بلندگو با تغییر توپولوژی به رفتار غیرخطی سیستم کمک می کند. این اثر با استفاده از مش متحرک برای قسمت های تغییر شکل دهنده درایور در نظر گرفته می شود.
حوزه های هوا و بافل به طور ایده آل باید تا بی نهایت گسترش یابد. همانطور که در شکل 2 مشاهده می شود، برای جلوگیری از انعکاس غیرفیزیکی در جایی که هندسه را کوتاه می کنید، از یک لایه کاملا منطبق (PML) استفاده می شود . برای اطلاعات بیشتر در مورد PML ها برای کاربردهای آکوستیک فشار گذرا، به بخش مدل سازی با شاخه آکوستیک فشار (رابط های مبتنی بر FEM) در راهنمای کاربر ماژول آکوستیک مراجعه کنید.
اندازه‌گیری‌های واقعی اعوجاج‌های غیرخطی در میدان نزدیک بلندگو انجام می‌شود. بنابراین، PML را می توان نزدیک درایور قرار داد. در اینجا، فاصله از مبدا سیستم مختصات تا PML 0.12  متر است.
شکل 2: نمای کلی هندسه مدل.
فعل و انفعالات الکترومغناطیسی
این بخش تئوری به طور خلاصه تجزیه و تحلیل الکترومغناطیسی جریان در سیم پیچ صوتی و نیروی محرکه ای را که این جریان ایجاد می کند، توصیف می کند.
نیروی لورنتز روی سیمی به طول L و با جریان I در چگالی شار مغناطیسی تولید شده خارجی B عمود بر سیم با  =   ×  B داده می شود . سیم پیچ صدا از یک سیم مسی تشکیل شده است که  =  100  چرخش دارد. سیم پیچ همگن می شود به طوری که
که در آن چگالی جریان مستقیم هدایت شده از طریق مقطع سیم پیچ است، و انتگرال در سطح آن در صفحه rz گرفته می شود . کل نیروی محرکه روی سیم پیچ از این رو تبدیل می شود
(2)
با Br که جزء r چگالی شار مغناطیسی است ، و انتگرال بیش از حجم اشغال شده توسط حوزه سیم پیچ ارزیابی می شود. اگر معادله 2 را بر حسب جریان سیم پیچ I به جای چگالی جریان مقطعی با در نظر گرفتن تقارن محوری هندسه بنویسید ، دریافت خواهید کرد.
(3)
که در آن فرض می شود که و روی سطح مقطع سیم پیچ سطح A ثابت است . ضریب Bl در معادله 3 در جامعه بلندگو به عنوان ضریب نیرو شناخته می شود:
توجه داشته باشید که اگر  →  0 باشد، انتگرال برابر با چگالی شار مغناطیسی برابر طول سیم پیچ می شود، از این رو این نام را به خود اختصاص داده است.
نتایج و بحث
میدان مغناطیسی داخل و اطراف شکاف سیم پیچ صدا در شکل 3 نشان داده شده است . نتایج مربوط به مراحل زمانی t  =  0.044  ثانیه (بالا سمت چپ)، t  =  0.048  ثانیه (بالا سمت راست)، و t  =  0.052  ثانیه (پایین سمت چپ) است. حرکت سیم پیچ صدا (به رنگ نارنجی)، اولی، و عنکبوت (هر دو به رنگ صورتی) به وضوح قابل مشاهده است. همچنین می توانید ببینید که چگونه مش متحرک مش را با توپولوژی تغییر یافته سیستم تطبیق می دهد.
آهن موجود در قطعه قطب و صفحه بالایی به عنوان یک ماده مغناطیسی غیرخطی مدل‌سازی می‌شود که رابطه بین میدان‌های B و H با درونیابی از داده‌های اندازه‌گیری شده توصیف می‌شود. شکل 4 نفوذپذیری نسبی موثر محلی μr / (μ )  را نشان می دهد . نمودارها شبیه به آنچه در درایور بلندگو – مدل تحلیل دامنه فرکانس وجود دارد. نفوذپذیری نسبی در سرتاسر آهن در مراحل زمانی مختلف یکسان باقی می ماند. فقط در نواحی نزدیک به سیم پیچ صدا کمی تغییر می کند. 
.
شکل 3: میدان مغناطیسی در داخل و اطراف شکاف سیم پیچ صدا در 3 مرحله زمانی مختلف.
شکل 4: نفوذپذیری نسبی موضعی در قطعه قطب و صفحه بالایی در 3 مرحله زمانی مختلف.
شکل 5 توزیع فشار صوتی در اطراف بلندگو را نشان می دهد. سیم پیچ صدا و مخروط بلندگو با t  = 0.044  ثانیه در پایین ترین موقعیت قرار دارند ( شکل 6 را ببینید ). در t  = 0.048  s و t  = 0.052  s، مخروط به ترتیب در مسیر بالا و پایین قرار دارد. همچنین دیده می شود که چگونه PML امواج صوتی ایجاد شده توسط حرکت مخروط بلندگو را ضعیف می کند.
شکل 5: فشار آکوستیک در 3 مرحله زمانی مختلف.
شکل 6: موقعیت نسبی سیم پیچ صدا.
فشار آکوستیک در نقطه گوش دادن در شکل 7 نشان داده شده است . در بالا، می توانید سیگنال فشار را به عنوان تابعی از زمان ترسیم شده از t  0 تا t  0 مشاهده کنید ، که در آن 0 دوره داده شده توسط فرکانس سیگنال ورودی است. در اینجا، 0  =  1/70  ثانیه. فرض بر این است که بلندگو در زمان t  0 به حالت پایدار می رسد . این امکان انجام یک گسترش دوره ای سیگنال فشار را در طول زمان فراهم می کند. سیگنال توسعه یافته در شکل 7 نشان داده شده است   در پایین می بینید که نمایه کمی با یک سینوسی کامل متفاوت است. این بدان معنی است که سیگنال خروجی همچنین دارای اجزای فرکانس دیگری غیر از 0 است ، یعنی مقدار THD محاسبه شده به صورت
،
که در آن N پاسخ هارمونیک N ام هارمونیک و 1 پاسخ اساسی است، با 0 متفاوت است .
.
شکل 7: فشار آکوستیک در نقطه گوش (بالا) و گسترش دوره ای آن (پایین).
شکل 8 طیف فرکانس سیگنال صوتی را در حالت پایدار به عنوان مقدار SPL بر فرکانس نشان می دهد. بالاترین پیک ها در فرکانس های مضرب f 0 (نقاط قرمز) ظاهر می شوند و THD = 2.7 % را به دست می دهند (مقدار در مقادیر مشتق شده > ارزیابی THD با استفاده از یک ارزیابی کلی محاسبه می شود ). می بینید که SPL برای هارمونیک های مرتبه فرد بالاتر از هارمونیک های مرتبه زوج است، به این معنی که غیرخطی های سیستم متقارن بر هارمونیک های نامتقارن غالب است.
شکل 8: توزیع سطح فشار صدا در نقطه گوش دادن.
نمودارهای توان سیم پیچ و ضریب نیروی دینامیکی (BL) در شکل 9 و شکل 10 نشان داده شده است . می بینید که توان سیم پیچ در بازه های زمانی معین منفی است. این بدان معنی است که برق از سیم پیچ صوتی به مدار می رود، یعنی سیم پیچ صدا در حالت ژنراتور کار می کند. مقدار RMS توان البته مثبت است.
منحنی BL یک شکل معمولی برای پیکربندی بلندگو دارد که در آن ارتفاع سیم پیچ صدا با عمق شکاف قطعه قطب مغناطیسی قابل مقایسه است. به دست آوردن یک منحنی ضریب BL ایده آل، با مقدار ثابت، نیاز به پیکربندی دارد که در آن سیم پیچ بسیار بزرگتر یا بسیار کوچکتر از ارتفاع شکاف باشد.
شکل 9: توان سیم پیچ در حالت پایدار.
شکل 10: ضریب نیروی دینامیک Bl در برابر موقعیت نسبی سیم پیچ صدا.
نکاتی درباره پیاده سازی COMSOL
دستورالعمل گام به گام شما را از طریق مراحل زیر هدایت می کند:
هندسه را وارد کنید و پارامترهای مدل را وارد کنید.
تنظیمات مواد را اعمال کنید.
رابط های فیزیکی را تنظیم کنید.
ویژگی های اضافی را تنظیم کنید: Moving Mesh و PML.
یک مطالعه حاوی مراحل مطالعه ثابت و وابسته به زمان ایجاد کنید.
یک رابط کمکی و یک مطالعه برای انجام تجزیه و تحلیل طیف فرکانس یک سیگنال گذرا در یک نقطه مورد نظر تنظیم کنید.
کار با عملکرد داخلی ارائه شده در توابع: درون یابی، توسعه تحلیلی.
اولین مطالعه در این مدل شامل یک مرحله مطالعه ثابت و یک مطالعه وابسته به زمان است. اولی میدان مغناطیسی ثابت را از آهنربای دائمی محاسبه می کند. سپس توزیع میدان مغناطیسی به عنوان مقدار اولیه برای زمان  = 0 استفاده می شود در مرحله دوم مطالعه است. این مرحله برهمکنش گذرا آکوستیک سازه و رفتار الکترومغناطیسی ناشی از ولتاژ اعمال شده، حرکت و تغییر هندسه را محاسبه می کند. هر دو مرحله مطالعه تغییر شکل غیرخطی بخش‌های ساختاری بلندگو را در نظر می‌گیرند. گزینه Remeshing خودکار در مرحله مطالعه وابسته به زمان برای جلوگیری از استفاده از مش های بسیار اعوجاج، که می تواند منجر به مشکلات عددی نادرست شود، فعال می شود. در این مدل، به محض اینکه اعوجاج عناصر مش فعلی از سطح مشخصی که از قبل تعیین کرده اید فراتر رود، یک مش جدید ایجاد می شود.
نکته: مهم است که کیفیت مش اولیه خوب باشد. اگر مش دارای عناصر با کیفیت نامناسب با گوشه‌های گوه‌مانند تیز باشد، مشبک‌سازی مجدد ممکن است خراب شود زیرا کیفیت بدتر از آنچه در بخش Condition for Remeshing مشخص شده است شروع می‌شود .
تعامل آکوستیک-ساختار، رابط چندفیزیکی گذرا، رابط های آکوستیک فشار و مکانیک جامد را همراه با کوپلینگ چندفیزیکی مرزی آکوستیک-ساختار تنظیم می کند. کوپلینگ مولتی فیزیک به طور خودکار شرایط مرزی را برای جفت شدن آکوستیک-ساختاری دو طرفه بین هوا و سازه ها فراهم می کند و تعیین می کند. برهم کنش آکوستیک-ساختار تنها در مرحله مطالعه وابسته به زمان حل می شود.
سیگنال ولتاژ ورودی اعمال شده به سیم پیچ صوتی با معادله 1 تعریف می شود . سیگنال در دوره اول افزایش می یابد، که انتقال صاف ولتاژ از 0 به V ( t ) را ایجاد می کند مرحله مطالعه وابسته به زمان برای دوره زمانی از 0 تا پایان  = 4 0 حل می شود . فاصله تمام وقت در مطالعه به دو زیر بازه تقسیم می شود: از 0 تا 0 و از 0 تا پایان. مورد دوم بیشترین علاقه را دارد زیرا فرض بر این است که حالت پایدار از زمان 0 صورت می گیرد . بنابراین، پله‌های زمانی نسبت به زیر بازه دوم دقیق‌تر است.
سیگنال خروجی حالت پایدار – فشار صوتی در نقطه گوش دادن – توسط یک اسپلاین مکعبی درون یابی می شود و از بازه [3 end ] به هر زمان t>  0 از طریق گسترش دوره ای تعمیم داده می شود. رابط جهانی ODEs و DAEs و مطالعه دوم از محاسبه طیف فرکانس سیگنال خروجی مراقبت می کند. مطالعه در اینجا شامل یک مرحله وابسته به زمان و یک مرحله FFT زمان به فرکانس است. اولی مقادیر سیگنال دوره ای گسترش یافته را در یک بازه زمانی مشخص دریافت می کند. دومی، FFT سیگنال را محاسبه می کند. توجه داشته باشید که دقت محاسبات FFT برای بازه های زمانی طولانی تر می شود. در اینجا بازه زمانی برابر انتخاب می شود10 0 . افزایش فاصله زمانی از 0 اولیه به 10 0 (یا حتی بالاتر) به دلیل گسترش دوره ای سیگنال خروجی امکان پذیر است.
مدل حاضر در فرکانس نسبتا پایین (از جمله هارمونیک ها) اجرا می شود و نیازی به وضوح جریان های گردابی (عمق پوست) در قطعه قطب ندارد. بنابراین، در مقایسه با تحلیل دامنه فرکانس، شبکه لایه مرزی حذف شده است.
ارجاع
1. Brüel & Kjær, “Audio Distortion Measurements,” Application Note BO0385 , 1993.
مسیر کتابخانه برنامه: Acoustics_Module/Electroacoustic_Transducers/loudspeaker_driver_transient
توجه: این برنامه همچنین به فایل Acoustics _Module/Electroacoustic_Transducers/loudspeaker_dr iver_materials نیاز دارد زیرا حاوی تعاریف مواد برای مواد است.
دستورالعمل مدلسازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی  Model  Wizard کلیک کنید .
مدل جادوگر
1
در پنجره Model  Wizard ، روی  2D  Axismetric کلیک کنید .
2
در درخت Select  Physics ، AC/DC>Electromagnetic  Fields>Magnetic  Fields  (mf) را انتخاب کنید .
3
روی افزودن کلیک کنید .
4
در درخت Select  Physics ، Acoustics>Acoustic-Structure  Interaction>Acoustic-Solid  Interaction،  Transient را انتخاب کنید .
5
روی افزودن کلیک کنید .
6
 روی مطالعه کلیک کنید .
Model Wizard به شما امکان می دهد اولین مرحله مطالعه را که قصد دارید در مدل استفاده کنید انتخاب کنید. یک مطالعه ثابت مورد استفاده برای حل میدان های مغناطیسی ساکن را انتخاب کنید.
7
در درخت Select  Study ، Preset  Studies  for  Some  Physics  Interfaces>Stationary را انتخاب کنید .
8
 روی Done کلیک کنید .
تعاریف جهانی
پارامترهای 1
1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Global  Definitions روی Parameters  1 کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید .
3
 روی Load  from  File کلیک کنید .
4
به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل loudspeaker_driver_transient_parameters.txt دوبار کلیک کنید .
هندسه 1
هنگام کار با پروژه مدل سازی خود درایور آکوستیک، معمولاً یا هندسه را در COMSOL Multiphysics ترسیم می کنید، یا یک فایل CAD از خود درایور وارد می کنید و دامنه های هوا و PML اطراف را اضافه می کنید. در اینجا، کل هندسه به صورت دنباله ای از فایل هندسه وارد می شود. دستورالعمل های مربوط به هندسه در ضمیمه انتهای این سند آمده است.
هندسه باید مانند شکل 2 باشد .
1
در نوار ابزار Geometry ، روی Insert  Sequence کلیک کنید و Insert  Sequence را انتخاب کنید .
2
به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل loudspeaker_driver_transient_geom_sequence.mph دوبار کلیک کنید .
3
در نوار ابزار Geometry ، روی  ساختن  همه کلیک کنید .
4
 روی دکمه Zoom  Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
یک تابع Ramp اضافه کنید تا رژیم گذرا ولتاژ ورودی را قبل از رسیدن به حالت پایدار مدل کنید.
تعاریف جهانی
رمپ 1 (rm1)
1
در نوار ابزار Home ، روی  Functions کلیک کنید و Global>Ramp را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Ramp ، بخش Parameters را پیدا کنید .
3
در قسمت متن مکان ، 0.1*T0 را تایپ کنید .
4
در قسمت متن شیب ، 1/T0 را تایپ کنید .
5
چک باکس Cutoff را انتخاب کنید .
6
برای گسترش بخش Smoothing کلیک کنید .
7
تیک Size  of  Transition  zone  at  start را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 0.2*T0 را تایپ کنید .
8
تیک Size  of  Transition  zone  at  cutoff را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 0.2*T0 را تایپ کنید .
انتخاب هایی برای سیم پیچ و حوزه هایی ایجاد کنید که در آنها فیزیک و همچنین یک انتخاب برای مرز مجاور حوزه های Solid Mechanics مشخص می کنید. در اینجا، انتخاب ها به قسمت متن چسبانده می شوند تا مدل سازی ساده شود. به طور معمول، آنها در پنجره هندسه انتخاب می شوند.
تعاریف
کویل
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Explicit ، Coil را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
3
قسمت Input  Entities را پیدا کنید .  روی Paste  Selection کلیک کنید .
4
در کادر محاوره‌ای Paste  Selection ، 14 را در قسمت متن انتخاب تایپ کنید .
5
روی OK کلیک کنید .
دامنه های مکانیک جامدات
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Explicit ، Solid Mechanics Domains را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
3
قسمت Input  Entities را پیدا کنید .  روی Paste  Selection کلیک کنید .
4
در کادر محاوره‌ای Paste  Selection ، 4، 8-16، 19 را در قسمت متن انتخاب تایپ کنید.
5
روی OK کلیک کنید .
دامنه های مغناطیسی
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Explicit ، Magnetic Domains را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
3
قسمت Input  Entities را پیدا کنید .  روی Paste  Selection کلیک کنید .
4
در کادر محاوره ای Paste  Selection ، 2، 3، 7-12، 14، 15، 17، 18 را در قسمت متن انتخاب تایپ کنید.
5
روی OK کلیک کنید .
دامنه های آکوستیک
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Explicit ، Acoustic Domains را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
3
قسمت Input  Entities را پیدا کنید .  روی Paste  Selection کلیک کنید .
4
در کادر محاوره ای Paste  Selection ، 1-3، 5، 6 را در فیلد متن Selection تایپ کنید.
5
روی OK کلیک کنید .
مرزهای بیرونی مکانیک جامدات
1
در نوار ابزار تعاریف ،  روی مجاور کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای مجاور ، Solid Mechanics Exterior Boundaries را در قسمت نوشتاری Label تایپ کنید .
3
قسمت Input  Entities را پیدا کنید . در قسمت انتخاب‌های ورودی  ، روی افزودن کلیک کنید .
4
در کادر محاوره ای افزودن ، Solid  Mechanics  Domains را در لیست انتخاب های ورودی  انتخاب کنید .
5
روی OK کلیک کنید .
یک عملگر میانگین روی دامنه سیم پیچ تعریف کنید.
میانگین 1 (aveop1)
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی  Nonlocal  Couplings کلیک کنید و میانگین را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای میانگین ، بخش انتخاب منبع  را پیدا کنید .
3
از لیست Selection ، Coil را انتخاب کنید .
4
قسمت Advanced را پیدا کنید . چک باکس Compute  integral  in  revolved  geometry را پاک کنید .
مواد
در حالی که خواص مواد مورد استفاده در این مدل تا حدی ساخته شده است، آنها شبیه به موارد استفاده شده در یک درایور واقعی هستند. دیافراگم و درپوش گرد و غبار هر دو از یک ماده مشابه HexaCone تشکیل شده اند. یک کامپوزیت سبک و بسیار سفت راس دارای خواصی است که نماینده مواد الیاف شیشه است. عنکبوت که به عنوان فنر عمل می کند از پارچه فنلی با سفتی بسیار کمتر ساخته شده است. ماده استفاده شده در سیم پیچ سبکتر از مس است، زیرا سیم عایق است و به طور کامل دامنه سیم پیچ را پر نمی کند. فراگیر، در نهایت، یک فوم سبک مقاومتی است.
به جز هوا و آهن نرم، موادی که استفاده خواهید کرد همگی از یک کتابخانه مواد ایجاد شده مخصوص این مدل هستند (برای بارگیری از فایل loudspeaker_driver_materials.mph ). ممکن است متوجه شوید که برخی از مواد ویژگی های از دست رفته را گزارش می کنند. به عنوان مثال، کامپوزیت هیچ خاصیت الکترومغناطیسی ندارد. این خوب است، زیرا میدان های مغناطیسی را در حوزه هایی که از کامپوزیت استفاده می شود، مدل نمی کنید.
مواد را اضافه کنید
1
در نوار ابزار Home ، روی  Add  Material کلیک کنید تا پنجره Add  Material باز شود .
2
به پنجره Add  Material بروید .
3
در درخت، Built-in>Air را انتخاب کنید .
4
روی Add  to  Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید .
مواد
آب (مت1)
ابتدا هوا را اضافه کنید که در همه جای هندسه شما وجود دارد. در مرحله بعد، به استفاده از آهن غیرخطی در قطعه قطب و صفحه بالا بروید.
مواد را اضافه کنید
1
به پنجره Add  Material بروید .
2
در درخت، AC/DC> Soft  Iron  (With  Losses) را انتخاب کنید .
3
روی Add  to  Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید .
مواد
آهن نرم (با تلفات) (mat2)
1
فقط دامنه های 7 و 17 را انتخاب کنید.
در نوار، در برگه Materials ، روی Browse Materials کلیک کنید .
قابلیت Import Material Library با کلیک کردن روی نماد کوچک در پایین سمت راست، زیر درخت مرورگر مواد فعال می شود.
مرورگر مواد
1
در پنجره Material  Browser ، روی  Import  Material  Library کلیک کنید .
2
به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل loudspeaker_driver_materials.mph دوبار کلیک کنید .
3
 روی Done کلیک کنید .
مواد را اضافه کنید
1
به پنجره Add  Material بروید .
2
در درخت، مواد درایور بلندگو  > ترکیبی را انتخاب کنید .
3
روی Add  to  Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید .
مواد
کامپوزیت (mat3)
فقط دامنه های 4 و 16 را انتخاب کنید.
مواد را اضافه کنید
1
به پنجره Add  Material بروید .
2
در درخت، مواد درایور بلندگو  > پارچه را انتخاب کنید .
3
روی Add  to  Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید .
مواد
پارچه (مت4)
فقط دامنه 15 را انتخاب کنید.
مواد را اضافه کنید
1
به پنجره Add  Material بروید .
2
در درخت، مواد درایور بلندگو  > فوم را انتخاب کنید .
3
روی Add  to  Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید .
مواد
فوم (mat5)
فقط دامنه 19 را انتخاب کنید.
مواد را اضافه کنید
1
به پنجره Add  Material بروید .
2
در درخت، مواد درایور بلندگو  > کویل را انتخاب کنید .
3
روی Add  to  Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید .
مواد
کویل (mat6)
فقط دامنه 14 را انتخاب کنید.
مواد را اضافه کنید
1
به پنجره Add  Material بروید .
2
در درخت، مواد درایور بلندگو >  فیبر شیشه ای را انتخاب کنید .
3
روی Add  to  Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید .
مواد
الیاف شیشه (mat7)
فقط دامنه های 8-13 را انتخاب کنید.
مواد را اضافه کنید
1
به پنجره Add  Material بروید .
2
در درخت، مواد درایور بلندگو  > Generic Ferrite را انتخاب کنید .
3
روی Add  to  Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید .
4
در نوار ابزار Home ، روی  Add  Material کلیک کنید تا پنجره Add  Material بسته شود .
مواد
فریت ژنریک (mat8)
فقط دامنه 18 را انتخاب کنید.
اکنون زمان راه اندازی رابط های فیزیک است. انتخابی را مشخص کنید که در آن معادله میدان های مغناطیسی باید حل شود، یعنی حوزه موتور مغناطیسی و محیط اطراف آن. در سایر حوزه ها، میدان مغناطیسی ناچیز فرض می شود.
میدان های مغناطیسی (MF)
1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Component   (comp1) روی قسمت Magnetic  Fields  (mf) کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای میدان های مغناطیسی  ، قسمت انتخاب دامنه را پیدا کنید .
3
از لیست انتخاب ، دامنه های مغناطیسی  را انتخاب کنید .
قانون آمپر به طور پیش فرض در همه حوزه هایی که رابط فیزیک فعال است حل می شود. موارد اضافی از آن را به آهنربا، قطعه قطب و صفحه بالایی که در آن به روابط سازنده متفاوتی نیاز دارید اضافه کنید.
جامد را برای نوع ماده در همه حوزه‌های میدان مغناطیسی، جایی که ماده با هوا متفاوت است، انتخاب کنید .
قانون آمپر 2
1
در نوار ابزار فیزیک ، روی  Domains کلیک کنید و قانون آمپر را  انتخاب کنید .
2
فقط دامنه 18 را انتخاب کنید.
3
در پنجره تنظیمات قانون آمپر  ، بخش Constitutive Relation B-H را پیدا کنید .
4
از لیست مدل مغناطیسی  ، چگالی شار پسماند را انتخاب کنید .
5
بردار e را به صورت مشخص کنید
 
0
r
0
فی
1
z
قانون آمپر 3
1
در نوار ابزار فیزیک ، روی  Domains کلیک کنید و قانون آمپر را  انتخاب کنید .
2
فقط دامنه های 7 و 17 را انتخاب کنید.
3
در پنجره تنظیمات قانون آمپر  ، قسمت Material Type را پیدا کنید .
4
از لیست نوع مواد  ، جامد را انتخاب کنید .
5
بخش Constitutive  Relation  B-H را پیدا کنید . از لیست مدل مغناطیسی  ، منحنی BH را انتخاب کنید .
منحنی BH توسط مواد آهن نرم ارائه می شود.
کویل 1
1
در نوار ابزار Physics ، روی  Domains کلیک کنید و Coil را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای کویل ، بخش انتخاب دامنه  را پیدا کنید .
3
از لیست Selection ، Coil را انتخاب کنید .
4
قسمت Material  Type را پیدا کنید . از لیست نوع مواد  ، جامد را انتخاب کنید .
5
قسمت Coil را پیدا کنید . از لیست مدل Conductor  ، چند چرخشی همگن را انتخاب کنید .
6
از لیست تحریک سیم پیچ  ، ولتاژ را انتخاب کنید .
7
در قسمت متنی سیم پیچ V ، V0*sin(2*pi*f0*t)*rm1(t[1/s]) را تایپ کنید .
ولتاژ هارمونیک در تابع رمپ تعریف شده قبلی ضرب می شود تا زمان ایجاد صاف به سیگنال اضافه شود.
8
بخش هادی  چند چرخشی  همگن را پیدا کنید . در قسمت متن N ، N0 را تایپ کنید .
9
در فیلد متن سیم ، 2.4e-8[m^2] را تایپ کنید .
مساحت دامنه سیم پیچ 4 · 10 – 6 متر مربع است . تعداد دور N0 = 100 باعث می شود سطح مقطع کل پوشش داده شده توسط سیم ها برابر با 2.4 · 10 − 6 m 2 باشد که ضریب پر شدن 60% را به دست می دهد.
آکوستیک فشار، گذرا (عملکرد)
1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Component   (comp1) روی Pressure  Acoustics,  Transient  (actd) کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای آکوستیک فشار ،  گذرا ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید .
3
از لیست انتخاب ، دامنه های صوتی  را انتخاب کنید .
تنظیمات حل گذرا را با توجه به فرکانس سیگنال ورودی تغییر دهید . این تنظیم تنظیمات حل کننده وابسته به زمان را تنظیم می کند.
4
بخش تنظیمات حل گذرا را پیدا کنید . در قسمت حداکثر فرکانس برای حل، 3*f0 را وارد کنید . حداکثر گام زمانی را برای حل کننده گذرا می دهد.
مکانیک جامدات (جامدات)
1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Component   (comp1) روی Solid  Mechanics  (solid) کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Solid  Mechanics ، بخش انتخاب دامنه  را پیدا کنید .
3
از لیست Selection ، Solid  Mechanics  Domains را انتخاب کنید .
با انتخاب بالا، آهنربا، قطعه قطب و صفحه بالایی را کنار می گذارید. شما این دامنه ها را با استفاده از شرایط پیش فرض دیوار سخت صدا بر روی سطوح آنها کاملاً سفت و سخت در نظر خواهید گرفت.
میرایی را به برخی از مواد جامد اضافه کنید.
مواد الاستیک خطی 1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Component   (comp1)> Solid  Mechanics  (solid) روی Linear  Elastic  Material  1 کلیک کنید .
میرایی 1
1
در نوار ابزار Physics ، روی  Attributes کلیک کنید و Damping را انتخاب کنید .
2
در پنجره Settings for Damping ، بخش Damping  Settings را پیدا کنید .
3
در قسمت متن β K ، 0.14/omega_d را تایپ کنید .
4
قسمت انتخاب دامنه  را پیدا کنید . روی Clear Selection کلیک کنید .
5
 روی Paste  Selection کلیک کنید .
6
در کادر محاوره ای Paste  Selection ، عدد 15 را در قسمت انتخاب متن تایپ کنید.
7
روی OK کلیک کنید .
مواد الاستیک خطی 1
در پنجره Model  Builder ، روی Linear  Elastic  Material  1 کلیک کنید .
میرایی 2
1
در نوار ابزار Physics ، روی  Attributes کلیک کنید و Damping را انتخاب کنید .
2
در پنجره Settings for Damping ، بخش Damping  Settings را پیدا کنید .
3
در قسمت متن β K ، 0.46/omega_d را تایپ کنید .
4
قسمت انتخاب دامنه  را پیدا کنید . روی Clear Selection کلیک کنید .
5
 روی Paste  Selection کلیک کنید .
6
در کادر محاوره ای Paste  Selection ، در قسمت Selection text عدد 19 را تایپ کنید .
7
روی OK کلیک کنید .
مواد الاستیک خطی 1
در پنجره Model  Builder ، روی Linear  Elastic  Material  1 کلیک کنید .
میرایی 3
1
در نوار ابزار Physics ، روی  Attributes کلیک کنید و Damping را انتخاب کنید .
2
در پنجره Settings for Damping ، بخش Damping  Settings را پیدا کنید .
3
از لیست نوع Damping  ، Viscous Damping را انتخاب کنید .
4
در قسمت متن η b ، eta_s_gf*K_gf/ omega0 را تایپ کنید
5
در قسمت متن η v ، eta_s_gf*G_gf/omega0 را تایپ کنید .
6
قسمت انتخاب دامنه  را پیدا کنید . روی Clear Selection کلیک کنید .
7
 روی Paste  Selection کلیک کنید .
8
در کادر محاوره ای Paste  Selection ، 8-13 را در قسمت متن Selection تایپ کنید .
9
روی OK کلیک کنید .
مواد الاستیک خطی 1
در پنجره Model  Builder ، روی Linear  Elastic  Material  1 کلیک کنید .
میرایی 4
1
در نوار ابزار Physics ، روی  Attributes کلیک کنید و Damping را انتخاب کنید .
2
در پنجره Settings for Damping ، بخش Damping  Settings را پیدا کنید .
3
از لیست نوع Damping  ، Viscous Damping را انتخاب کنید .
4
در قسمت متن η b ، eta_s_com*K_com/omega0 را تایپ کنید .
5
در قسمت متن η v ، eta_s_com*G_com/omega0 را تایپ کنید .
6
قسمت انتخاب دامنه  را پیدا کنید . روی Clear Selection کلیک کنید .
7
 روی Paste  Selection کلیک کنید .
8
در کادر محاوره ای Paste  Selection ، 4 16 را در قسمت متن Selection تایپ کنید .
9
روی OK کلیک کنید .
عنکبوت و فراگیر به کیس وصل شده اند.
محدودیت ثابت 1
1
در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Fixed  Constraint را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای محدودیت ثابت  ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید .
3
 روی Paste  Selection کلیک کنید .
4
در کادر محاوره ای Paste  Selection ، 70 74 را در قسمت متن Selection تایپ کنید .
5
روی OK کلیک کنید .
اکنون به جفت multiphysics زیر گره Multiphysics نگاه کنید . هنگام استفاده از یک رابط چندفیزیکی از پیش تعریف شده، کوپلینگ به طور خودکار در تمام مرزهای آکوستیک-جامد اعمال می شود.
چند فیزیک
مرز ساختار آکوستیک 1 (asb1)
یک لایه کاملاً منطبق برای کوتاه کردن دامنه محاسباتی بدون معرفی انعکاس های جعلی امواج صوتی از مرز بیرونی اضافه کنید.
تعاریف
کاملاً منطبق بر لایه 1 (pml1)
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی لایه  کاملاً  منطبق  کلیک کنید .
2
فقط دامنه های 1 و 6 را انتخاب کنید.
3
در پنجره تنظیمات برای لایه کاملاً  منطبق  ، بخش Scaling را پیدا کنید .
4
در قسمت متنی پارامتر انحنای مقیاس‌بندی PML ،  3 را تایپ کنید .
حوزه های مکانیک جامد به دلیل حرکت سیم پیچ صوتی ناشی از نیروی لورنز حرکت می کنند و تغییر شکل می دهند. برای محاسبه پیکربندی تغییر شکل سیستم در حین محاسبه میدان مغناطیسی ثابت، ویژگی Moving Mesh را اضافه کنید و دامنه تغییر شکل را در بالا و پایین قطعات متحرک مشخص کنید. یک جابجایی مش تجویز شده برابر با اجزای میدان جابجایی u,w ) روی مرزهای خارجی مکانیک جامدات تنظیم کنید.
جزء 1 (COMP1)
تغییر شکل دامنه 1
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی  Moving  Mesh کلیک کنید و Domains>Deforming  Domain را انتخاب کنید .
2
فقط دامنه های 3 و 5 را انتخاب کنید.
3
در پنجره تنظیمات برای تغییر شکل  دامنه ، بخش Smoothing را پیدا کنید .
4
از لیست نوع صاف کردن مش  ، Laplace را انتخاب کنید .
مرز ثابت 1
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی  Moving  Mesh کلیک کنید و Boundaries>Fixed  Boundary را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Fixed  Boundary ، قسمت Boundary  Selection را پیدا کنید .
3
از لیست انتخاب ، همه  مرزها را انتخاب کنید .
جابجایی مش تجویز شده 1
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی  Moving  Mesh کلیک کنید و Boundaries> Prescribed  Mesh  Displacement را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای جابجایی مش تجویز شده  ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید .
3
از لیست انتخاب ، مرزهای بیرونی مکانیک جامدات  را انتخاب کنید .
4
قسمت Prescribed  Mesh  Displacement را پیدا کنید . بردار dx را به صورت مشخص کنید
 
تو
آر
w
ز
تقارن / غلتک 1
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی  Moving  Mesh کلیک کنید و Boundaries>Symmetry/Roller را انتخاب کنید .
2
فقط مرزهای 3 و 6 را انتخاب کنید.
اکنون، ویژگی چندفیزیکی جفت لورنتز برای کنترل نیروی لورنتس روی سیم پیچ اضافه شده است (این نشان دهنده حاصلضرب جریان هارمونیک زمان و میدان مغناطیسی ساکنی است که در آن حرکت می کند). برای جزئیات، به یادداشت‌هایی درباره پیاده‌سازی COMSOL مراجعه کنید .
چند فیزیک
کوپلینگ لورنتس 1 (ltzc1)
1
در نوار ابزار Physics ، روی  Multiphysics  Couplings کلیک کنید و Domain>Lorentz  Coupling را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای اتصال لورنتس  ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید .
3
از لیست Selection ، Coil را انتخاب کنید .
در مدل Acoustics_Module/Electroacoustic_Transducers/loudspeaker_driver ، داشتن یک مش ریزتر در امتداد سطوح آهنی در کنار سیم پیچ صدا مهم بود. اصلاح مش، عمق پوست را در نظر گرفت، که جریان های گردابی در قطب و صفحه بالایی را در فرکانس های بالاتر حل کرد.
در اینجا فرکانس ولتاژ محرک f0 = 70 هرتز است. این به پوست عمق تقریباً 0.5 میلی متری می دهد که با عرض سیم پیچ صدا قابل مقایسه است. بنابراین، پالایش مش در این مورد ضروری نیست.
برای تعامل آکوستیک-سازه، حوزه هوا و ساختارهای متحرک نازک نیز باید به خوبی حل شوند. به طور کلی، 5 تا 6 عنصر درجه دوم در هر طول موج برای حل امواج مورد نیاز است. برای جزئیات بیشتر، مش بندی (رفع امواج) را در راهنمای کاربر ماژول آکوستیک ببینید . تنظیم Extra fine حداکثر اندازه عنصر 6 میلی متر را ارائه می دهد که با قدری کوچکتر از 6 عنصر در هر طول موج (در اینجا 80 سانتی متر) باعث کاهش سرعت تجزیه و تحلیل بدون افزودن اطلاعات مرتبط می شود. به همین دلیل است که این مدل از یک مش تعریف شده توسط کاربر با یک شبکه بسیار ظریف در اطراف سیم پیچ صدا و یک شبکه درشت تر در بقیه مدل استفاده می کند. برای اجزای ساختاری، مدل از یک Mapped استفاده می کندمش با 2 عنصر از طریق ضخامت. PML همچنین ترجیحاً با عناصر نگاشت شده مشبک شده است. از 8 عنصر برای مقیاس بندی چند جمله ای پیش فرض استفاده کنید.
مش 1
مثلثی رایگان 1
در نوار ابزار Mesh ، روی  Free  Triangular کلیک کنید .
اندازه
1
در پنجره Model  Builder ، روی Size کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر  را پیدا کنید .
3
روی دکمه Custom کلیک کنید .
4
قسمت پارامترهای اندازه عنصر  را پیدا کنید . در قسمت متن حداکثر اندازه عنصر ، 15[mm] را تایپ کنید .
5
در قسمت متن حداقل  اندازه عنصر  ، 0.10[mm] را تایپ کنید .
6
در قسمت متن Factor Curvature  ، 0.25 را تایپ کنید .
7
 روی Build  Selected کلیک کنید .
نقشه برداری 1
1
در نوار ابزار Mesh ، روی  Mapped کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Mapped ، بخش انتخاب دامنه  را پیدا کنید .
3
از لیست سطح نهاد هندسی  ، دامنه را انتخاب کنید .
4
فقط دامنه های 4، 8-12، 14-16 و 19 را انتخاب کنید.
5
برای گسترش بخش Reduce  Element  Skewness کلیک کنید . تیک Adjust  edge  mesh را انتخاب کنید .
توزیع 1
1
روی Mapped  کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید .
2
فقط مرزهای 18، 30، 33 و 37 را انتخاب کنید.
3
در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید .
4
در فیلد متنی Number  of  element ، 2 را تایپ کنید .
سایز 1
1
در پنجره Model  Builder ، روی Mapped  1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی  را پیدا کنید .
3
 روی Clear  Selection کلیک کنید .
4
فقط دامنه های 9 و 14 را انتخاب کنید.
5
بخش اندازه عنصر  را پیدا کنید . روی دکمه Custom کلیک کنید .
6
قسمت پارامترهای اندازه عنصر  را پیدا کنید .
7
کادر انتخاب حداکثر  اندازه عنصر را  انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 0.15[mm] را تایپ کنید .
سایز ۲
1
روی Mapped  کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی  را پیدا کنید .
3
 روی Clear  Selection کلیک کنید .
4
فقط دامنه های 12 و 15 را انتخاب کنید.
5
بخش اندازه عنصر  را پیدا کنید . روی دکمه Custom کلیک کنید .
6
قسمت پارامترهای اندازه عنصر  را پیدا کنید .
7
کادر انتخاب حداکثر  اندازه عنصر را  انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 0.7[mm] را تایپ کنید .
سایز 3
1
روی Mapped  کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی  را پیدا کنید .
3
 روی Clear  Selection کلیک کنید .
4
فقط دامنه های 4، 16 و 19 را انتخاب کنید.
5
بخش اندازه عنصر  را پیدا کنید . روی دکمه Custom کلیک کنید .
6
قسمت پارامترهای اندازه عنصر  را پیدا کنید .
7
کادر انتخاب حداکثر  اندازه عنصر را  انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 1.0[mm] را تایپ کنید .
توزیع 2
1
روی Mapped  کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید .
2
فقط مرز 19 را انتخاب کنید.
3
در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید .
4
از لیست نوع توزیع  ، از پیش تعریف شده را انتخاب کنید .
5
در قسمت متنی Number  of  Elements عدد 20 را تایپ کنید .
6
در قسمت متن نسبت عنصر ،  3 را تایپ کنید .
توزیع 3
1
روی Mapped  کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید .
2
فقط مرز 15 را انتخاب کنید.
3
در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید .
4
از لیست نوع توزیع  ، از پیش تعریف شده را انتخاب کنید .
5
در فیلد متنی Number  of  element ، 10 را تایپ کنید .
6
در قسمت متن نسبت عنصر ،  3 را تایپ کنید .
7
تیک Reverse  direction را انتخاب کنید .
مثلثی رایگان 1
1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Component   (comp1)>Mesh  1 روی Free  Triangular  1 کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Free  Triangular ، بخش انتخاب دامنه  را پیدا کنید .
3
از لیست سطح نهاد هندسی  ، دامنه را انتخاب کنید .
4
فقط دامنه های 2، 3، 5، 7، 13، 17 و 18 را انتخاب کنید.
سایز 1
1
روی Free  Triangular  کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی  را پیدا کنید .
3
 روی Clear  Selection کلیک کنید .
4
فقط دامنه های 7، 17 و 18 را انتخاب کنید.
5
بخش اندازه عنصر  را پیدا کنید . روی دکمه Custom کلیک کنید .
6
قسمت پارامترهای اندازه عنصر  را پیدا کنید .
7
کادر انتخاب حداکثر  اندازه عنصر را  انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 3[mm] را تایپ کنید .
8
کادر حداقل  اندازه عنصر  را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 0.5[mm] را تایپ کنید .
9
 روی ساخت  همه کلیک کنید .
نقشه برداری 2
1
در نوار ابزار Mesh ، روی  Mapped کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Mapped ، بخش Reduce  Element  Skewness را پیدا کنید .
3
تیک Adjust  edge  mesh را انتخاب کنید .
توزیع 1
1
روی Mapped  کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید .
2
فقط مرزهای 76 و 77 را انتخاب کنید.
3
در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید .
4
در قسمت متنی Number  of  Elements عدد 8 را تایپ کنید .
5
 روی ساخت  همه کلیک کنید .
زمان آن فرا رسیده است که مطالعه ای را تنظیم کنیم که تعامل بین تمام رابط های فیزیکی موجود در مدل را شامل شود. در مرحله مطالعه ثابت ، تمام رابط های فیزیک به جز میدان های مغناطیسی را پاک کنید.
مطالعه 1
مرحله 1: ثابت
1
در پنجره Model  Builder ، در بخش مطالعه  1 ، روی Step  1:  Stationary کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Stationary ، بخش Physics  and  Variables  Selection را پیدا کنید .
3
در جدول، کادرهای حل برای آکوستیک فشار، گذرا  actd) ، مکانیک جامد (جامد) و مش متحرک (جزء 1) را پاک کنید .
یک مرحله مطالعه وابسته به زمان اضافه کنید که تعامل آکوستیک-ساختار و مش متحرک را محاسبه می کند.
وابسته به زمان
1
در نوار ابزار مطالعه ، روی  Study  Steps کلیک کنید و Time  Dependent> Time  Dependent را انتخاب کنید .
فرض کنید که فرآیند گذرا در زمان 3*T0 به حالت پایدار می رسد . فاصله زمانی را به دو بازه تقسیم کنید: از 0 تا 3*T0 و از 3*T0 تا T_end . در مورد اول، از یک پله زمانی درشت‌تر برای ذخیره‌سازی محلول استفاده کنید. در مورد دوم، از یک پله زمانی دقیق تر استفاده کنید.
2
در پنجره تنظیمات مربوط به زمان  وابسته ، قسمت تنظیمات مطالعه  را پیدا کنید .
3
در قسمت متنی زمان‌های خروجی  ، {range(0, T0/5, 14*T0/5) range(3*T0, T0/50, T_end)} را تایپ کنید .
4
برای گسترش بخش Study  Extensions کلیک کنید . تیک گزینه Automatic  Remeshing را انتخاب کنید .
گزینه Automatic Remeshing تضمین می کند که اعوجاج عناصر مش از یک آستانه خاص تجاوز نخواهد کرد. به محض رسیدن به آستانه، دامنه مجدداً ارسال می شود.
راه حل 1 (sol1)
1
در نوار ابزار مطالعه ، روی  Show  Default  Solver کلیک کنید .
2
در پنجره Model  Builder ، گره Solution   (sol1) را گسترش دهید ، سپس روی Time-Dependent  Solver  1 کلیک کنید .
3
در پنجره تنظیمات برای حل وابسته به زمان  ، بخش عمومی را پیدا کنید .
4
از لیست Times  to  store ، زمان‌های خروجی  بر اساس درون‌یابی را انتخاب کنید .
5
در پنجره Model  Builder ، گره Study  1>Solver  Configurations>Solution   (sol1)>Time-Dependent  Solver  1 را گسترش دهید ، سپس روی Automatic  Remeshing کلیک کنید .
6
در پنجره تنظیمات برای Remeshing خودکار  ، بخش Condition for Remeshing را پیدا کنید .
7
از لیست نوع شرط  ، اعوجاج را انتخاب کنید .
8
در قسمت توقف  زمانی که  اعوجاج  بیش از متن است، 2.5 را تایپ کنید .
9
بخش Remesh را پیدا کنید . هنگامی که مش های جدید ایجاد می شوند، گزینه Store  را پاک کنید .
10
در پنجره Model  Builder ، روی Study  1 کلیک کنید .
11
در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study 1 – Time Dependent Analysis را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
12
در نوار ابزار مطالعه ،  روی محاسبه کلیک کنید .
نتایج
هنجار چگالی شار مغناطیسی (mf)
میدان مغناطیسی را در شکاف هوای سیم پیچ صدا رسم کنید. به وضوح مشاهده می شود که سیم پیچ صدا از موقعیت اولیه خود به پایین حرکت کرده است. از Zoom Box برای بزرگنمایی بر روی شکاف مغناطیسی استفاده کنید .
1
در پنجره تنظیمات برای گروه طرح دوبعدی  ، برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید .
2
از لیست نوع عنوان  ، دستی را انتخاب کنید .
3
در قسمت متن عنوان ، هنجار چگالی شار مغناطیسی، Time = eval(t) s را تایپ کنید .
4
قسمت متنی شاخص پارامتر  را پاک کنید .
5
از لیست قالب شماره  ، Automatic را انتخاب کنید .
6
در پنجره Model  Builder ، گره هنجار چگالی شار مغناطیسی  (mf) را گسترش دهید .
Contour 1, Streamline 1
1
در پنجره Model Builder ، در بخش Results>Magnetic Flux Density Norm (mf) ، روی Ctrl کلیک کنید تا Streamline  1 و Contour  1 را انتخاب کنید .
2
کلیک راست کرده و Disable را انتخاب کنید .
ساده 2
1
در پنجره Model  Builder ، روی Norm چگالی شار مغناطیسی  (mf) راست کلیک کرده و Streamline را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Streamline ، بخش Selection را پیدا کنید .
3
 روی Paste  Selection کلیک کنید .
4
در کادر محاوره ای Paste  Selection ، در قسمت Selection text عدد 40 را تایپ کنید .
5
روی OK کلیک کنید .
6
در پنجره تنظیمات برای Streamline ، بخش Coloring  and  Style را پیدا کنید .
7
زیربخش سبک Point  را پیدا کنید . از لیست رنگ ، خاکستری را انتخاب کنید .
8
در نوار ابزار هنجار چگالی شار مغناطیسی (mf) ، روی  Plot کلیک کنید .
فشار آکوستیک (عملکرد)
1
در پنجره Model  Builder ، در بخش Results روی Acoustic  Pressure  (actd) کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای گروه طرح دو بعدی  ، بخش عنوان را پیدا کنید .
3
از لیست نوع عنوان  ، دستی را انتخاب کنید .
4
در قسمت متن عنوان ، فشار صوتی، Time = eval(t) s را تایپ کنید .
5
قسمت متنی شاخص پارامتر  را پاک کنید .
6
از لیست قالب شماره  ، Automatic را انتخاب کنید .
7
قسمت Plot  Settings را پیدا کنید . از لیست Frame ، Spatial   (r،  phi،  z) را انتخاب کنید .
سطح 1
1
در پنجره Model  Builder ، گره Acoustic  Pressure  (actd) را گسترش دهید ، سپس روی Surface  1 کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Surface ، برای گسترش بخش Range کلیک کنید .
3
تیک گزینه Manual  color  range را انتخاب کنید .
4
در قسمت حداقل متن، -150 را تایپ کنید .
5
در قسمت Maximum text عدد 150 را تایپ کنید .
انتخاب 1
1
روی Surface  کلیک راست کرده و Selection را انتخاب کنید .
2
فقط دامنه های 2-5 و 7-19 را انتخاب کنید.
همه دامنه ها را انتخاب کنید به جز ناحیه PML که راه حل غیرفیزیکی است. به سادگی همه دامنه ها را انتخاب کنید (می توانید از Ctrl+A استفاده کنید) و سپس دو دامنه PML (دامنه های 1 و 6) را از حالت انتخاب خارج کنید.
3
در نوار ابزار فشار صوتی (actd) ، روی  Plot کلیک کنید .
فشار آکوستیک را در نقطه شنیدن در بازه زمانی [3*T0، T_end] رسم کنید .
فشار در نقطه گوش دادن
1
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add  Plot  Group کلیک کنید و 1D  Plot  Group را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی  ، فشار در نقطه گوش دادن را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید .
3
قسمت Data را پیدا کنید . از فهرست مجموعه داده ، مطالعه   – تجزیه و تحلیل  وابسته به زمان  /راه حل (sol3) را انتخاب کنید .
4
از لیست انتخاب زمان  ، Interpolated را انتخاب کنید .
5
در قسمت متن Times  (s) range(3*T0, T0/50, T_end) را تایپ کنید .
6
برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان  ، Label را انتخاب کنید .
نمودار نقطه 1
1
روی Pressure  at  Listening  Point کلیک راست کرده و Point  Graph را انتخاب کنید .
2
فقط نقطه 6 را انتخاب کنید.
3
در پنجره تنظیمات نمودار نقطه‌ای  ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید .
4
در قسمت Expression text، p را تایپ کنید .
فشار در نقطه گوش دادن باید مانند شکل 7 در بالا باشد.
5
در نوار ابزار Pressure at Listening Point ، روی  Plot کلیک کنید .
مشاهده می شود که شکل سیگنال کمی با یک سیگنال کاملاً سینوسی متفاوت است. یعنی THD آن با 0 متفاوت است. دستورالعمل زیر به شما کمک می کند تا تحلیل طیف فرکانسی سیگنال را انجام دهید و THD آن را محاسبه کنید.
فشار در نقطه
1
در نوار ابزار نتایج ، روی  Point  Evaluation کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای ارزیابی نقطه  ، فشار در نقطه را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید .
3
قسمت Data را پیدا کنید . از فهرست مجموعه داده ، مطالعه   – تجزیه و تحلیل  وابسته به زمان  /راه حل (sol3) را انتخاب کنید .
4
از لیست انتخاب زمان  ، Interpolated را انتخاب کنید .
5
در قسمت متن Times  (s) range(3*T0, T0/50, T_end) را تایپ کنید .
6
فقط نقطه 6 را انتخاب کنید.
7
قسمت Expressions را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
اصطلاح
واحد
شرح
پ
پا
فشار
8
کنار  Evaluate کلیک کنید ، سپس New  Table را انتخاب کنید .
فشار در نقطه
1
در پنجره Model  Builder ، گره Results>Tables را گسترش دهید ، سپس روی Table  1 کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات جدول ، فشار در نقطه را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید .
یک درون یابی و یک افزایش دوره ای فشار در نقطه گوش دادن ایجاد کنید.
تعاریف جهانی
درون یابی 1 (int1)
1
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Functions کلیک کنید و Global>Interpolation را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای درون یابی ، قسمت Definition را پیدا کنید .
3
از فهرست منبع داده  ، جدول نتیجه را انتخاب کنید .
4
زیربخش توابع را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
نام تابع
موقعیت در پرونده
p_point
1
5
بخش Interpolation  و  Extrapolation را پیدا کنید . از لیست Interpolation ، spline مکعب  را انتخاب کنید .
6
از لیست Extrapolation ، نزدیکترین  تابع را انتخاب کنید .
7
قسمت Units را پیدا کنید . در جدول Argument تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
بحث و جدل
واحد
ستون 1
س
8
در جدول Function تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
تابع
واحد
p_point
پا
9
 روی Plot کلیک کنید .
تحلیلی 1 (an1)
1
در نوار ابزار Home ، روی  Functions کلیک کنید و Global>Analytic را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای تحلیل ، p_periodic را در قسمت متن نام تابع  تایپ کنید .
3
قسمت Definition را پیدا کنید . در قسمت متن Expression ، p_point(t) را تایپ کنید .
4
در قسمت متن Arguments ، t را تایپ کنید .
5
برای گسترش بخش Periodic  Extension کلیک کنید . چک باکس Make  periodic را انتخاب کنید .
6
در قسمت متنی حد پایین ،  3*T0 را تایپ کنید .
7
در قسمت متنی حد بالا ،  4*T0 را تایپ کنید .
8
قسمت Units را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
بحث و جدل
واحد
تی
س
9
در قسمت Function text، Pa را تایپ کنید .
10
قسمت Plot  Parameters را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
بحث و جدل
حد پایین
حد بالا
واحد
تی
0
4 * T0
س
تمدید دوره ای حالت ثابت سیگنال را همانطور که در شکل 7 در پایین نشان داده شده است، بازتولید می کند.
11
 روی Plot کلیک کنید .
اکنون، اجزای لازم برای تجزیه و تحلیل طیف فرکانس و THD فشار آکوستیک را در حالت ثابت تنظیم کنید.
اضافه کردن کامپوننت
در پنجره Model  Builder ، روی گره ریشه کلیک راست کرده و Add  Component>0D را انتخاب کنید .
فیزیک را اضافه کنید
1
در نوار ابزار Home ، روی  Add  Physics کلیک کنید تا پنجره Add  Physics باز شود .
2
به پنجره Add  Physics بروید .
3
در درخت، Mathematics>ODE  and  DAE  Interfaces>Global  ODEs  and  DAEs  (ge) را انتخاب کنید .
4
رابط های فیزیک را  در زیربخش مطالعه پیدا کنید . در جدول، کادر حل را برای مطالعه – تجزیه و تحلیل وابسته به زمان پاک کنید .
5
روی Add  to  Component  2 در نوار ابزار پنجره کلیک کنید .
6
در نوار ابزار Home ، روی  Add  Physics کلیک کنید تا پنجره Add  Physics بسته شود .
ODE و DAE جهانی (GE)
معادلات جهانی 1
1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Component   (comp2)>Global  ODEs  and  DAEs  (ge) روی معادلات جهانی  1 کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای معادلات جهانی  ، بخش معادلات جهانی را پیدا کنید .
3
در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
نام
F(U,UT,UTT,T) (1)
مقدار اولیه (U_0) (1)
مقدار اولیه (U_T0) (1/S)
شرح
پ
P – p_periodic(t)
0
0
4
قسمت Units را پیدا کنید .  روی Select  Dependent  Variable  Quantity کلیک کنید .
5
در کادر محاوره‌ای Physical  Quantity ، id:pressure را در قسمت متن تایپ کنید.
6
 روی Filter کلیک کنید .
7
در درخت، General>Pressure  (Pa) را انتخاب کنید .
8
روی OK کلیک کنید .
9
در پنجره تنظیمات معادلات جهانی ، بخش  واحدها را بیابید .
10
 روی انتخاب  مقدار مدت منبع  کلیک کنید .
11
در کادر محاوره‌ای Physical  Quantity ، روی  Filter کلیک کنید .
12
در درخت، General>Pressure  (Pa) را انتخاب کنید .
13
روی OK کلیک کنید .
اضافه کردن مطالعه
1
در نوار ابزار Home ، روی  Add  Study کلیک کنید تا پنجره Add  Study باز شود .
2
به پنجره Add  Study بروید .
3
زیربخش مطالعات را پیدا کنید . در درخت انتخاب  مطالعه ، General  Studies>Time  Dependent را انتخاب کنید .
4
روی Add  Study در نوار ابزار پنجره کلیک کنید .
5
در پنجره Model  Builder ، روی گره ریشه کلیک کنید.
6
در نوار ابزار Home ، روی  Add  Study کلیک کنید تا پنجره Add  Study بسته شود .
مطالعه 2
مرحله 1: وابسته به زمان
درون یابی و بسط دوره ای انجام شده زودتر، افزایش فاصله زمانی و اصلاح گام زمانی را برای محاسبه دقیق تر طیف فرکانس ممکن می سازد.
1
در پنجره تنظیمات مربوط به زمان  وابسته ، قسمت تنظیمات مطالعه  را پیدا کنید .
2
در قسمت متن زمان خروجی ،  محدوده (0، T0/200، 10*T0) را تایپ کنید .
3
قسمت Physics  and  Variables  Selection را پیدا کنید . در جدول، کادرهای حل برای میدان های مغناطیسی  (mf) ، آکوستیک فشار ، گذرا (actd) ، مکانیک جامد (جامد) و مش متحرک (جزء 1) را پاک کنید .
4
در جدول، چارگوش حل برای مرز  آکوستیک ساختار  asb1) را پاک کنید .
زمان تا فرکانس FFT
1
در نوار ابزار مطالعه ، روی  Study  Steps کلیک کنید و Frequency  Domain> Time  to  Frequency  FFT را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای زمان  تا  فرکانس  FFT ، بخش تنظیمات مطالعه  را پیدا کنید .
3
در قسمت متن زمان پایان  ، 10*T0 را تایپ کنید .
4
در قسمت متن حداکثر  فرکانس خروجی  ، 10*f0 را تایپ کنید .
5
قسمت Physics  and  Variables  Selection را پیدا کنید . در جدول، کادرهای حل برای میدان های مغناطیسی  (mf) ، آکوستیک فشار ، گذرا (actd) ، مکانیک جامد (جامد) و مش متحرک (جزء 1) را پاک کنید .
6
در جدول، چارگوش حل برای مرز  آکوستیک ساختار  asb1) را پاک کنید .
7
در پنجره Model  Builder ، روی Study  2 کلیک کنید .
8
در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study 2 – Periodic Signal Extraction و FFT را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
9
بخش تنظیمات مطالعه  را پیدا کنید . تیک Generate defaults defaults را پاک کنید .
10
در نوار ابزار مطالعه ،  روی محاسبه کلیک کنید .
سطح فشار صدا را در نقطه گوش به عنوان تابعی از فرکانس رسم کنید تا نتیجه نشان داده شده در شکل 8 را بازتولید کنید .
نتایج
SPL در Listening Point، FFT
1
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add  Plot  Group کلیک کنید و 1D  Plot  Group را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی  ، SPL را در Listening Point، FFT در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
3
قسمت Data را پیدا کنید . از فهرست مجموعه داده ، مطالعه   –  استخراج سیگنال دوره ای  و FFT/Solution (sol4) را انتخاب کنید .
4
قسمت عنوان را پیدا کنید . از لیست نوع عنوان  ، Label را انتخاب کنید .
5
قسمت Plot  Settings را پیدا کنید .
6
چک باکس x-axis  label را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط فرکانس (Hz) را تایپ کنید .
7
کادر بررسی برچسب محور y  را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، سطح فشار صدا (dB) را تایپ کنید .
8
قسمت Axis را پیدا کنید . تیک گزینه Manual  axis  limits را انتخاب کنید .
9
در قسمت متن  حداقل ، 10 را تایپ کنید .
10
در قسمت متن حداکثر x ،  750 را تایپ کنید .
11
در فیلد متن حداقل y ،  0 را تایپ کنید .
12
در قسمت متن حداکثر y ،  100 را تایپ کنید .
13
کادر بررسی مقیاس گزارش محور x  را انتخاب کنید .
جهانی 1
1
روی SPL  در  Listening  Point،  FFT کلیک راست کرده و Global را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش y-Axis  Data را پیدا کنید .
3
در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
اصطلاح
واحد
شرح
20*log10(abs(comp2.P)/actd.pref_SPL/sqrt(2))
4
برای گسترش بخش Legends کلیک کنید . از فهرست Legends ، Manual را انتخاب کنید .
5
در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
افسانه ها
SPL در پوینت
SPL در Listening Point، FFT
در پنجره Model  Builder ، روی SPL  در  Listening  Point،  FFT کلیک کنید .
گروه اکتاو 1
1
در نوار ابزار SPL در Listening Point، FFT ، روی  More  Plots کلیک کنید و Octave  Band را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Octave  Band ، قسمت Selection را پیدا کنید .
3
از لیست سطح نهاد هندسی  ، جهانی را انتخاب کنید .
4
قسمت y-Axis  Data را پیدا کنید . در قسمت متن Expression ، comp2.P را تایپ کنید .
5
قسمت Plot را پیدا کنید . از لیست Quantity ، چگالی طیفی توان متوسط ​​باند  را انتخاب کنید .
6
از لیست نوع Band  ، 1/3 اکتاو را انتخاب کنید .
7
برای گسترش بخش Coloring  and  Style کلیک کنید . از لیست نوع ، Outline را انتخاب کنید .
8
برای گسترش بخش Legends کلیک کنید . از فهرست Legends ، Manual را انتخاب کنید .
9
تیک Show  legends را انتخاب کنید .
10
در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
افسانه ها
باندهای 1/3 اکتاو
جهانی 2
1
در پنجره Model  Builder ، در Results>SPL  در  Listening  Point،  FFT روی Global  1 راست کلیک کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش داده را پیدا کنید .
3
از فهرست مجموعه داده ، مطالعه   –  استخراج سیگنال دوره ای  و FFT/Solution (sol4) را انتخاب کنید .
4
از فهرست انتخاب پارامتر  (فرکانس) ، دستی را انتخاب کنید .
5
در قسمت متنی شاخص‌های پارامتر  (1-101) ، محدوده (11، 10، 101) را تایپ کنید .
6
برای گسترش بخش Coloring  and  Style کلیک کنید . زیربخش Line  style را پیدا کنید . از لیست Line ، هیچکدام را انتخاب کنید .
7
زیربخش نشانگرهای خط  را پیدا کنید . از لیست نشانگر ، نقطه را انتخاب کنید .
8
قسمت Legends را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
افسانه ها
SPL برای فرکانس های N*f0
9
در SPL در Listening Point، نوار ابزار FFT، روی  Plot کلیک کنید .
برای محاسبه THD، فشار را در فرکانس هایی که مضرب f0 هستند، انتخاب کنید .
ارزیابی THD
1
در نوار ابزار نتایج ، روی ارزیابی  جهانی  کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای ارزیابی جهانی  ، THD Evaluation را در قسمت متن برچسب تایپ کنید .
3
قسمت Data را پیدا کنید . از فهرست مجموعه داده ، مطالعه   –  استخراج سیگنال دوره ای  و FFT/Solution (sol4) را انتخاب کنید .
4
از لیست انتخاب پارامتر  (فرکانس) ، First را انتخاب کنید .
5
قسمت Expressions را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
اصطلاح
واحد
شرح
sqrt(sum(with(11 + 10*k, abs(comp2.P)^2), k, 1, 9))/with(11, abs(comp2.P))
1
THD
6
 روی ارزیابی کلیک کنید .
سپس توان سیم پیچ و ضریب نیروی دینامیکی Bl را محاسبه کنید.
برق کویل
1
در نوار ابزار نتایج ، روی  1D  Plot  Group کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی  ، Coil Power را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
3
قسمت Data را پیدا کنید . از فهرست مجموعه داده ، مطالعه   – تجزیه و تحلیل  وابسته به زمان  /راه حل (sol3) را انتخاب کنید .
4
از لیست انتخاب زمان  ، Interpolated را انتخاب کنید .
5
در قسمت متن Times  (s) range(3*T0, T0/50, T_end) را تایپ کنید .
6
قسمت عنوان را پیدا کنید . از لیست نوع عنوان  ، Label را انتخاب کنید .
جهانی 1
1
روی Coil  Power کلیک راست کرده و Global را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای جهانی ، روی Replace  Expression در گوشه سمت راست بالای بخش y-Axis  Data کلیک کنید . از منو، Component   (comp1)>Magnetic  Fields>Coil  Parameters>mf.PCoil_1  –  Coil  power  –  W را انتخاب کنید .
نمودار قدرت سیم پیچ باید مانند شکل 9 باشد .
3
در نوار ابزار Coil Power ، روی  Plot کلیک کنید .
این عبارت با مختصات z مرکز سیم پیچ صدا نسبت به موقعیت آن در زمان 0 مطابقت دارد .
ضریب نیروی دینامیک Bl
1
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add  Plot  Group کلیک کنید و 1D  Plot  Group را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی  ، ضریب نیروی Dynamic Bl را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
3
قسمت Data را پیدا کنید . از فهرست مجموعه داده ، مطالعه   – تجزیه و تحلیل  وابسته به زمان  /راه حل (sol3) را انتخاب کنید .
4
از لیست انتخاب زمان  ، Interpolated را انتخاب کنید .
5
در قسمت متن Times  (s) range(3*T0, T0/50, T_end) را تایپ کنید .
6
قسمت عنوان را پیدا کنید . از لیست نوع عنوان  ، دستی را انتخاب کنید .
7
در قسمت متن عنوان ، ضریب نیروی Dynamic Bl در مقابل موقعیت نسبی سیم پیچ صدا را تایپ کنید .
جهانی 1
1
روی Dynamic  Bl  force  factor کلیک راست کرده و Global را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش y-Axis  Data را پیدا کنید .
3
در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
اصطلاح
واحد
شرح
aveop1(-mf.Br*N0*2*pi*r)
T*m
ضریب نیروی دینامیک Bl
4
قسمت x-Axis  Data را پیدا کنید . از لیست Parameter ، Expression را انتخاب کنید .
5
در قسمت متن Expression ، aveop1(z – Z) را تایپ کنید .
6
چک باکس Description را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، موقعیت نسبی سیم پیچ را تایپ کنید .
منحنی ضریب نیروی دینامیکی Bl در شکل 10 نشان داده شده است .
7
در نوار ابزار ضریب نیروی Dynamic Bl ، روی  Plot کلیک کنید .
ضمیمه: دستورالعمل های توالی هندسه
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی  Blank  Model کلیک کنید .
اضافه کردن کامپوننت
در نوار ابزار Home ، روی  Add  Component کلیک کنید و 2D  Axismetric را انتخاب کنید .
هندسه 1
دایره 1 (c1)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Circle کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات دایره ، بخش اندازه  و  شکل را پیدا کنید .
3
در قسمت نوشتار Radius ، 130[mm] را تایپ کنید .
4
برای گسترش بخش لایه ها کلیک کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
نام لایه
ضخامت (متر)
لایه 1
15[mm]
دایره 2 (c2)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Circle کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات دایره ، بخش اندازه  و  شکل را پیدا کنید .
3
در قسمت متن Radius ، 8[mm] را تایپ کنید .
4
در قسمت نوشتار زاویه بخش ،  180 را تایپ کنید .
5
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 74[mm] را تایپ کنید .
6
قسمت لایه ها را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
نام لایه
ضخامت (متر)
لایه 1
1.5[mm]
حذف نهادهای 1 (del1)
1
در پنجره Model  Builder ، روی Geometry  1 کلیک راست کرده و Delete  Entities را انتخاب کنید .
2
در شیء c2 ، فقط Boundaries 2-4 را انتخاب کنید.
3
در پنجره تنظیمات برای حذف  نهادها ، قسمت Selections  of  Resulting  Entities را پیدا کنید .
4
تیک گزینه Resulting  objects  selection را انتخاب کنید .
مستطیل 1 (r1)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size  and  Shape را پیدا کنید .
3
در قسمت متن Width ، 70[mm] را تایپ کنید .
4
در قسمت متن ارتفاع ، 1[mm] را تایپ کنید .
5
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 80.5[mm] را تایپ کنید .
6
در قسمت متن z ، -1[mm] را تایپ کنید .
تفاوت 1 (dif1)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans  and  Partitions کلیک کنید و Difference را انتخاب کنید .
2
فقط شی c1 را انتخاب کنید.
3
در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، بخش تفاوت را پیدا کنید .
4
زیربخش اشیاء را  برای  تفریق پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن  انتخاب کلیک کنید .
5
فقط شی r1 را انتخاب کنید.
مستطیل 2 (r2)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size  and  Shape را پیدا کنید .
3
در قسمت متن Width ، 42[mm] را تایپ کنید .
4
در قسمت متن ارتفاع ، 35[mm] را تایپ کنید .
5
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 6[mm] را تایپ کنید .
6
در قسمت متن z ، -87[mm] را تایپ کنید .
مستطیل 3 (r3)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size  and  Shape را پیدا کنید .
3
در قسمت متن Width ، 35.5[mm] را تایپ کنید .
4
در قسمت متن ارتفاع ، 20[mm] را تایپ کنید .
5
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 15.5[mm] را تایپ کنید .
6
در قسمت متن z ، -80[mm] را تایپ کنید .
مستطیل 4 (r4)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size  and  Shape را پیدا کنید .
3
در قسمت متن Width ، 1.2[mm] را تایپ کنید .
4
در قسمت متن ارتفاع ، 8[mm] را تایپ کنید .
5
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 17.8[mm] را تایپ کنید .
6
در قسمت متن z ، -60[mm] را تایپ کنید .
مستطیل 5 (r5)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size  and  Shape را پیدا کنید .
3
در قسمت متن Width ، 26[mm] را تایپ کنید .
4
در قسمت متن ارتفاع ، 20[mm] را تایپ کنید .
5
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 25[mm] را تایپ کنید .
6
در قسمت متن z ، -80[mm] را تایپ کنید .
چند ضلعی 1 (pol1)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Polygon کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات چند ضلعی ، بخش مختصات را پیدا کنید .
3
از فهرست منبع داده  ، Vectors را انتخاب کنید .
4
در قسمت نوشتار r ، 48[mm] 36[mm] 36[mm] 48[mm] را تایپ کنید .
5
در قسمت متن z ، -82[mm] -87[mm] -87[mm] -87[mm] را تایپ کنید .
تفاوت 2 (dif2)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans  and  Partitions کلیک کنید و Difference را انتخاب کنید .
2
فقط شی r2 را انتخاب کنید.
3
در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، بخش تفاوت را پیدا کنید .
4
زیربخش اشیاء را  برای  تفریق پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن  انتخاب کلیک کنید .
5
فقط اشیاء pol1 ، r3 و r4 را انتخاب کنید.
6
قسمت Selections  of  Resulting  Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting  objects  selection را انتخاب کنید .
مستطیل 6 (r6)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size  and  Shape را پیدا کنید .
3
در قسمت متن Width ، 0.2[mm] را تایپ کنید .
4
در قسمت متن ارتفاع ، 25[mm] را تایپ کنید .
5
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 18.2[mm] را تایپ کنید .
6
در قسمت متن z ، -64[mm] را تایپ کنید .
7
برای گسترش بخش لایه ها کلیک کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
نام لایه
ضخامت (متر)
لایه 1
1.26[mm]
لایه 2
3.84 [mm]
لایه 3
0.4[mm]
8
تیک Layers  on  bottom را پاک کنید .
9
تیک Layers  on  top را انتخاب کنید .
مستطیل 7 (r7)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size  and  Shape را پیدا کنید .
3
در قسمت متن Width ، 0.6[mm] را تایپ کنید .
4
در قسمت متن ارتفاع ، 9.4[mm] را تایپ کنید .
5
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 18.2[mm] را تایپ کنید .
6
در قسمت متن z ، -60.7[mm] را تایپ کنید .
مستطیل 8 (r8)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size  and  Shape را پیدا کنید .
3
در قسمت متن Width ، 4.6[mm] را تایپ کنید .
4
در قسمت متن ارتفاع ، 0.4[mm] را تایپ کنید .
5
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 18.4[mm] را تایپ کنید .
6
در قسمت متن z ، -44.5[mm] را تایپ کنید .
مستطیل 9 (r9)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size  and  Shape را پیدا کنید .
3
در قسمت متن Width ، 7[mm] را تایپ کنید .
4
در قسمت متن ارتفاع ، 0.4[mm] را تایپ کنید .
5
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 59[mm] را تایپ کنید .
6
در قسمت متن z ، -44.5[mm] را تایپ کنید .
چند ضلعی 2 (pol2)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Polygon کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات چند ضلعی ، بخش مختصات را پیدا کنید .
3
از فهرست منبع داده  ، Vectors را انتخاب کنید .
4
در قسمت نوشتاری ، 23[mm] 26[mm] 26[mm] 32[mm] 32[mm] 38[mm] 38[mm] 44[mm] 44[mm] 50[mm] 50[mm] تایپ کنید ] 56[mm] 56[mm] 59[mm] 59[mm] 59[mm] 59[mm] 56[mm] 56[mm] 50[mm] 50[mm] 44[mm] 44[mm] 38 [mm] 38[mm] 32[mm] 32[mm] 26[mm] 26[mm] 23[mm] 23[mm] 23[mm] .
5
در قسمت نوشتاری ، -44.1[mm] -42.1[mm] -42.1[mm] -46.1[mm] -46.1[mm] -42.1[mm] -42.1[mm] -46.1[mm] -46.1[ mm] -42.1[mm] -42.1[mm] -46.1[mm] -46.1[mm] -44.1[mm] -44.1[mm] -44.5[mm] -44.5[mm] -46.5[mm] -46.5[ mm] -42.5[mm] -42.5[mm] -46.5[mm] -46.5[mm] -42.5[mm] -42.5[mm] -46.5[mm] -46.5[mm] -42.5[mm] -42.5[ mm] -44.5[mm] -44.5[mm] -44.1 .
اتحادیه 1 (uni1)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans  and  Partitions کلیک کنید و Union را انتخاب کنید .
2
فقط اشیاء pol2 ، r8 و r9 را انتخاب کنید.
3
در پنجره تنظیمات برای Union ، قسمت Selections  of  Resulting  Entities را پیدا کنید .
4
تیک گزینه Resulting  objects  selection را انتخاب کنید .
5
بخش Union را پیدا کنید . کادر تیک Keep  interior  borders را پاک کنید .
چند ضلعی 3 (pol3)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Polygon کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات چند ضلعی ، بخش مختصات را پیدا کنید .
3
از فهرست منبع داده  ، Vectors را انتخاب کنید .
4
در قسمت نوشتار ، 18.4[mm] 66[mm] 66[mm] 67.5[mm] 67.5[mm] 18.4[mm] 18.4[mm] 18.4[mm] را تایپ کنید .
5
در قسمت نوشتاری z ، -39[mm] 0 0 0 0 -40.26[mm] -40.26[mm] -39[mm] را تایپ کنید .
درجه دوم Bézier 1 (qb1)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  More  Primitives کلیک کنید و Quadratic  Bézier را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Quadratic  Bézier ، بخش Control  Points را پیدا کنید .
3
در ردیف 1 ، r را روی -18.2[mm] تنظیم کنید .
4
در ردیف 3 ، r را روی 18.2[mm] تنظیم کنید .
5
در ردیف 1 ، z را روی -39[mm] تنظیم کنید .
6
در ردیف 2 ، z را روی -23.5[mm] تنظیم کنید .
7
در ردیف 3 ، z را روی -39[mm] تنظیم کنید .
8
قسمت Weights را پیدا کنید . در قسمت متن 2 ، 1 را تایپ کنید .
بخش خط 1 (ls1)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  More  Primitives کلیک کنید و Line  Segment را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای بخش خط  ، بخش نقطه شروع را پیدا کنید .
3
از لیست Specify ، Coordinates را انتخاب کنید .
4
قسمت Endpoint را پیدا کنید . از لیست Specify ، Coordinates را انتخاب کنید .
5
قسمت Starting  Point را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 18.2[mm] را تایپ کنید .
6
قسمت Endpoint را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 18.2[mm] را تایپ کنید .
7
قسمت Starting  Point را پیدا کنید . در قسمت متن z ، -39[mm] را تایپ کنید .
8
قسمت Endpoint را پیدا کنید . در قسمت متن z ، -40.26[mm] را تایپ کنید .
Quadratic Bézier 2 (qb2)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  More  Primitives کلیک کنید و Quadratic  Bézier را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Quadratic  Bézier ، بخش Control  Points را پیدا کنید .
3
در ردیف 1 ، r را روی 18.2[mm] تنظیم کنید .
4
در ردیف 3 ، r را روی -18.2[mm] تنظیم کنید .
5
در ردیف 1 ، z را روی -40.26[mm] تنظیم کنید .
6
در ردیف 2 ، z را روی -24.26[mm] تنظیم کنید .
7
در ردیف 3 ، z را روی -40.26[mm] تنظیم کنید .
8
قسمت Weights را پیدا کنید . در قسمت متن 2 ، 1 را تایپ کنید .
بخش خط 2 (ls2)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  More  Primitives کلیک کنید و Line  Segment را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای بخش خط  ، بخش نقطه شروع را پیدا کنید .
3
از لیست Specify ، Coordinates را انتخاب کنید .
4
قسمت Endpoint را پیدا کنید . از لیست Specify ، Coordinates را انتخاب کنید .
5
قسمت Starting  Point را پیدا کنید . در قسمت متن r ، -18.2[mm] را تایپ کنید .
6
قسمت Endpoint را پیدا کنید . در قسمت متن r ، -18.2[mm] را تایپ کنید .
7
قسمت Starting  Point را پیدا کنید . در قسمت متن z ، -40.26[mm] را تایپ کنید .
8
قسمت Endpoint را پیدا کنید . در قسمت متن z ، -39[mm] را تایپ کنید .
تبدیل به جامد 1 (csol1)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Conversions کلیک کنید و Convert  to  Solid را انتخاب کنید .
2
فقط اشیاء ls1 ، ls2 ، qb1 و qb2 را انتخاب کنید.
بخش خط 3 (ls3)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  More  Primitives کلیک کنید و Line  Segment را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای بخش خط  ، بخش نقطه شروع را پیدا کنید .
3
از لیست Specify ، Coordinates را انتخاب کنید .
4
در قسمت متن z ، -52[mm] را تایپ کنید .
5
قسمت Endpoint را پیدا کنید . از لیست Specify ، Coordinates را انتخاب کنید .
6
در قسمت متن r ، sqrt((115[mm])^2 – (52[mm])^2) را تایپ کنید .
7
در قسمت متن z ، -52[mm] را تایپ کنید .
8
قسمت Selections  of  Resulting  Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting  objects  selection را انتخاب کنید .
اتحادیه 2 (uni2)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans  and  Partitions کلیک کنید و Union را انتخاب کنید .
2
در پنجره Graphics کلیک کنید و سپس Ctrl+A را فشار دهید تا همه اشیا انتخاب شوند.
حذف نهادهای 2 (del2)
1
روی Geometry  کلیک راست کرده و Delete  Entities را انتخاب کنید .
2
در شی uni2 فقط مرزهای 13، 19، 33 و 45 را انتخاب کنید.
فیله 1 (fil1)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Fillet کلیک کنید .
2
در شی del2 ، فقط نقاط 14، 15، 35 و 36 را انتخاب کنید.
3
در پنجره تنظیمات برای Fillet ، بخش Radius را پیدا کنید .
4
در قسمت نوشتاری Radius ، 0.2[mm] را تایپ کنید .
فرم اتحادیه (فین)
1
در پنجره Model  Builder ، روی Form  Union  (fin) کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات Form  Union/Assembly ، بخش Form  Union/Assembly را پیدا کنید .
3
از لیست تحمل تعمیر  ، Relative را انتخاب کنید .
نادیده گرفتن رئوس 1 (igv1)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Virtual  Operations کلیک کنید و گزینه Ignore  Vertices را انتخاب کنید .
2
در باله شی ، فقط نقاط 18، 26 و 33 را انتخاب کنید.
3
در نوار ابزار Geometry ، روی  ساختن  همه کلیک کنید .