سیستم چند پورت مکانیکی: انتشار موج الاستیک در یک صفحه آلومینیومی کوچک

سیستم چند پورت مکانیکی: انتشار موج الاستیک در یک صفحه آلومینیومی کوچک

PDF

سیستم چند پورت مکانیکی: انتشار موج الاستیک در یک صفحه آلومینیومی کوچک
معرفی
در این آموزش رفتار ارتعاشی یک صفحه آلومینیومی کوچک با چهار ساختار موجبر مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. این نمونه‌ای از اجزای ساختاری است که در هر دستگاهی که امواج الاستیک در آن منتشر می‌شوند، مانند بلندگوی هوشمند، موتور الکتریکی یا دستگاه MEMS قرار دارد. صفحه را می توان به عنوان یک سیستم مکانیکی چند پورت در نظر گرفت. این مدل از شرایط مرزی پورت در ورودی/خروجی ساختارهای موجبر استفاده می‌کند. شرایط پورت به طور مداوم حالت های مختلف الاستیک انتشار مانند امواج طولی، عرضی و پیچشی را ضبط و درمان می کند. انتقال و بازتاب حالت های مختلف از طریق ماتریس پراکندگی سیستم مشخص می شود که به طور خودکار محاسبه می شود. این اجازه می دهد تا رفتار ارتعاشی جزء با جزئیات زیاد مشخص شود، برای مثال،
شکل 1: طرح هندسی مدل، محل ورودی/خروجی چهار موجبر، و شماره پورت های مرتبط با هر ورودی/خروجی.
تعریف مدل
این مدل از یک قطعه آلومینیومی کوچک 16 میلی متر در 12 میلی متر در 0.5 میلی متر تشکیل شده است که دارای چهار ساختار موجبر با ورودی/خروجی (اتصال به اجزای دیگر) است، به شکل 1 مراجعه کنید . صفحه روی یک سطح ثابت می شود. این ساختار برای نشان دادن یک جزء کوچک در یک دستگاه یا سیستم است که در آن ارتعاشات ایجاد می شود، به عنوان مثال، یک مبدل. به منظور کنترل و درک انتقال، مانند پدیده های بازخورد، لازم است درک کنیم که امواج الاستیک (ارتعاشات) در هنگام برانگیختگی چگونه در ساختار منتشر می شوند. یک نمایش فشرده فشرده توسط پراکندگی یا ماتریس S سیستم داده می شود. ماتریس پراکندگی، دامنه‌های حالت بازتابی و حادثه را در همه ورودی/خروجی‌ها مرتبط می‌کند. جزء ij، نشان دهنده دامنه حالت خروجی در پورت i در زمانی که سیستم در پورت j برانگیخته می شود . سیستم در 10 کیلوهرتز هیجان زده است.
در این مدل، هر ورودی/خروجی دارای چهار ویژگی پورت است . هر پورت یک حالت انتشار خاص را توصیف می کند، یا حالت طولی، پیچشی، عرضی 1 یا عرضی 2. حالت ها در شکل 2 نشان داده شده اند . عناصر ماتریس پراکندگی به طور خودکار هنگام حل یک مدل با ویژگی پورت محاسبه می شوند. وقتی از عملکرد Port Sweep استفاده می شود ، می توان تمام عناصر را محاسبه کرد . استفاده از ترکیبی از پورت ها (نماینده همه حالت های انتشار) در یک خروجی موجبر الاستیک نیز به عنوان یک شرایط غیر منعکس کننده عالی عمل می کند که از پیکربندی لایه کاملاً منطبق (PML) برتر است.
شکل 2: چهار حالت انتشار که توسط پورت های واقع در چهار ورودی/خروجی سیستم مکانیکی گرفته شده است.
نتایج و بحث
جابجایی ساختار آلومینیومی چند پورت، زمانی که چهار حالت مختلف در ورودی/خروجی 1 برانگیخته می شوند، در شکل 3 ، شکل 4 ، شکل 5 و شکل 6 نشان داده شده است .
شکل 3: جابجایی زمانی که حالت طولی در ورودی/خروجی 1 برانگیخته می شود.
شکل 4: جابجایی زمانی که حالت پیچشی در ورودی/خروجی 1 برانگیخته می شود.
شکل 5: جابجایی زمانی که حالت تراورس 1 در ورودی/خروجی 1 برانگیخته می شود.
شکل 6: جابجایی زمانی که حالت تراورس 2 در ورودی/خروجی 1 برانگیخته می شود.
توان منتقل شده یا منعکس شده توسط تحریک یک پورت معین را می توان با ترسیم قدر مطلق پارامترهای پراکندگی به صورت مربع ارزیابی کرد | ij | 2 . توجه داشته باشید که در فرمولاسیون پورت مکانیکی، شکل‌های حالت به واحد توان مقیاس می‌شوند. برای پورت های صوتی، هر دو گزینه مقیاس دامنه و قدرت وجود دارد.
قدرت حالت های مختلف خروجی در همه ورودی/خروجی ها، زمانی که سیستم با یک پورت خاص برانگیخته می شود، در شکل 7 نشان داده شده است . نمودارها نحوه انتقال و انعکاس انرژی در سیستم و نحوه تبدیل انرژی از یک حالت انتشار به حالت دیگر را نشان می دهند.
شکل 7: قدرت حالت های مختلف خروجی در همه ورودی/خروجی ها زمانی که سیستم با یک پورت خاص برانگیخته می شود.
مسیر کتابخانه برنامه: Acoustics_Module/Elastic_Waves /Mechanical_multiport_system
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  3D کلیک کنید .
2
در درخت Select  Physics ، Acoustics>Elastic  Waves>Solid  Mechanics  (Elastic  Waves) را انتخاب کنید .
3
روی افزودن کلیک کنید .
4
 روی مطالعه کلیک کنید .
5
در درخت Select  Study ، Empty  Study را انتخاب کنید .
6
 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 mechanical_multiport_system_parameters.txt دوبار کلیک کنید .
هندسه 1
1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Component   (comp1) روی Geometry  1 کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات هندسه ، بخش Units را پیدا کنید .
3
از لیست واحد طول  ، میلی متر را انتخاب کنید .
واردات 1 (imp1)
1
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  واردات کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای واردات ، بخش واردات را پیدا کنید .
3
 روی Browse کلیک کنید .
4
به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل mechanical_multiport_system.mphbin دوبار کلیک کنید .
5
 روی Import کلیک کنید .
6
در نوار ابزار Home ، روی  Build  All کلیک کنید .
انتخاب هایی برای مرز ورودی/خروجی چهار ساختار موجبر ایجاد کنید. در هر مرز ورودی/خروجی موجبر چندین ویژگی پورت اضافه می‌شود که هر کدام یک حالت انتشار خاص را می‌گیرند.
تعاریف
ورودی/خروجی 1
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Explicit ، ورودی/خروجی 1 را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
3
قسمت Input  Entities را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی  ، Boundary را انتخاب کنید .
4
فقط مرز 1 را انتخاب کنید.
ورودی/خروجی 2
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Explicit ، ورودی/خروجی 2 را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
3
قسمت Input  Entities را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی  ، Boundary را انتخاب کنید .
4
فقط مرز 6 را انتخاب کنید.
ورودی/خروجی 3
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Explicit ، ورودی/خروجی 3 را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
3
قسمت Input  Entities را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی  ، Boundary را انتخاب کنید .
4
فقط مرز 47 را انتخاب کنید.
ورودی/خروجی 4
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Explicit ، ورودی/خروجی 4 را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
3
قسمت Input  Entities را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی  ، Boundary را انتخاب کنید .
4
فقط مرز 48 را انتخاب 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>Aluminium  6063-T83 را انتخاب کنید .
4
روی Add  to  Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید .
5
در نوار ابزار Home ، روی  Add  Material کلیک کنید تا پنجره Add  Material بسته شود .
مکانیک جامدات (جامدات)
محدودیت ثابت 1
1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Component   (comp1) روی Solid  Mechanics  (solid) کلیک راست کرده و Fixed  Constraint را انتخاب کنید .
2
فقط مرزهای 23 و 25 را انتخاب کنید.
اکنون، ادامه دهید و چهار شرط پورت را در هر مرز ورودی/خروجی اضافه کنید. ابتدا پورت هایی که حالت های طولی را نشان می دهند اضافه کنید، آنها را گروه بندی کنید و سپس آنها را کپی کنید. سپس پورت هایی را که نشان دهنده حالت پیچشی و دو حالت ترجمه هستند اضافه کنید.
پورت 1
1
در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Port را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات پورت ، قسمت انتخاب مرز  را پیدا کنید .
3
از لیست انتخاب ، ورودی/خروجی  1 را انتخاب کنید .
4
قسمت تنظیمات حالت حادثه  را پیدا کنید . از لیست تحریک موج حادثه در این پورت ، خاموش را انتخاب کنید .
توجه داشته باشید که به طور پیش فرض اولین پورت اضافه شده دارای تحریک روشن است. ما آن را در اینجا خاموش می کنیم. سپس می توانید هر پورتی را به عنوان منبع انتخاب کنید و مدل را اجرا کنید. در اینجا ما از یک Port Sweep برای تحریک پورت های مورد نظر استفاده خواهیم کرد. هنگامی که یک جارو پورت انجام می شود، همه پورت ها (به طور خودکار) یک به یک به عنوان منبع تحریک استفاده می شوند. اگر همه پورت ها برانگیخته شوند، ماتریس پراکندگی کامل محاسبه می شود.
پورت 2
1
در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Port را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات پورت ، قسمت انتخاب مرز  را پیدا کنید .
3
از لیست انتخاب ، ورودی/خروجی  2 را انتخاب کنید .
پورت 3
1
در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Port را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات پورت ، قسمت انتخاب مرز  را پیدا کنید .
3
از لیست انتخاب ، ورودی/خروجی  3 را انتخاب کنید .
پورت 4
1
در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Port را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات پورت ، قسمت انتخاب مرز  را پیدا کنید .
3
از لیست انتخاب ، ورودی/خروجی  4 را انتخاب کنید .
پورت 1، پورت 2، پورت 3، پورت 4
1
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Solid Mechanics (solid) ، روی Ctrl کلیک کنید تا Port  1 ، Port  2 ، Port  3 و Port  4 را انتخاب کنید .
2
کلیک راست کرده و Group را انتخاب کنید .
حالت طولی
در پنجره تنظیمات گروه ، Longitudinal Mode را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید .
حالت پیچشی
1
روی Longitudinal  Mode کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای گروه ، حالت پیچشی را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید .
حالت ترجمه 1
1
روی حالت پیچشی  کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای گروه ، حالت ترجمه 1 را در قسمت متن برچسب تایپ کنید .
حالت ترجمه 2
1
روی Translational  Mode  کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای گروه ، حالت ترجمه 2 را در قسمت متن برچسب تایپ کنید .
حالت پیچشی
در پنجره Model  Builder ، گره Component   (comp1)>Solid  Mechanics  (solid)>Torsional  Mode را گسترش دهید .
حالت ترجمه 1
در پنجره Model  Builder ، گره Component   (comp1)> Solid  Mechanics  (solid)> Translational  Mode  1 را گسترش دهید .
مش 1
1
در پنجره Model  Builder ، گره Component   (comp1)> Solid  Mechanics  (solid)> Translational  Mode  2 را گسترش دهید ، سپس روی Component   (comp1)> Mesh  1 کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات مش ، بخش Sequence  Type را پیدا کنید .
3
از لیست، مش کنترل شده توسط کاربر  را انتخاب کنید .
اندازه
1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Component   (comp1)>Mesh  1 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 ، 1 را تایپ کنید .
5
در قسمت متنی Minimum  size element  ، 0.05 را تایپ کنید .
6
در قسمت متن Factor Curvature  ، 0.3 را تایپ کنید .
7
در قسمت متن Resolution  of  narrow  regions ، عدد 5 را تایپ کنید .
چهار وجهی رایگان 1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Component   (comp1)>Mesh  1 روی Free  Tetrahedral  1 کلیک راست کرده و Delete را انتخاب کنید .
مثلثی رایگان 1
1
در نوار ابزار Mesh ، روی  Boundary کلیک کنید و Free  Triangular را انتخاب کنید .
2
فقط مرزهای 4 و 9 را انتخاب کنید.
3
در پنجره تنظیمات برای Free  Triangular ، روی  Build  Selected کلیک کنید .
کپی صورت 1
1
در نوار ابزار Mesh ، روی  Copy کلیک کنید و Copy  Face را انتخاب کنید .
2
فقط مرزهای 4 و 9 را انتخاب کنید.
3
در پنجره تنظیمات برای Copy  Face ، قسمت Destination  Boundaries را پیدا کنید .
4
برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن  انتخاب کلیک کنید .
5
فقط مرزهای 27 و 31 را انتخاب کنید.
6
 روی Build  Selected کلیک کنید .
جارو 1
در نوار ابزار Mesh ، روی  Swept کلیک کنید .
توزیع 1
1
روی Swept  کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید .
3
در فیلد متنی Number  of  element ، 3 را تایپ کنید .
4
 روی ساخت  همه کلیک کنید .
قبل از حل مدل کامل، یک مطالعه تجزیه و تحلیل حالت مرزی برای محاسبه حالت های انتشار و شناسایی اعداد موج حالت آنها انجام دهید. توجه داشته باشید که مقادیر این تنظیمات خاص قبلاً در لیست پارامترها یافت می شوند .
مطالعه 1 – حالت ها
1
در پنجره Model  Builder ، روی Study  1 کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study 1 – Modes را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
3
بخش تنظیمات مطالعه  را پیدا کنید . تیک Generate defaults defaults را پاک کنید .
تجزیه و تحلیل حالت مرزی
1
در نوار ابزار مطالعه ، روی  Study  Steps کلیک کنید و Other>Boundary  Mode  Analysis را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای تجزیه و تحلیل حالت مرزی  ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید .
3
در قسمت نوشتاری فرکانس تحلیل حالت ،  f0 را تایپ کنید .
4
تیک گزینه Desired  number  of  modes را انتخاب کنید . در فیلد متن مرتبط، 4 را تایپ کنید .
5
کادر جستجوی  حالت‌های  اطراف را انتخاب  کنید . در قسمت متن مرتبط، 0.8*kp را تایپ کنید .
6
از روش جستجوی حالت  در اطراف لیست شیفت ، قسمت واقعی بزرگتر را انتخاب کنید .
7
در نوار ابزار مطالعه ،  روی محاسبه کلیک کنید .
8
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add  Predefined  Plot کلیک کنید .
طرح از پیش تعریف شده را اضافه کنید
1
به پنجره Add  Predefined  Plot بروید .
2
در درخت، مطالعه   –  Modes/Solution   (sol1)>Solid  Mechanics>Mode  Shape  (جامد) را انتخاب کنید .
3
روی Add  Plot در نوار ابزار پنجره کلیک کنید .
4
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add  Predefined  Plot کلیک کنید .
نتایج
سطح پیکان 1
1
در پنجره Model  Builder ، روی Mode  Shape  (جامد) کلیک راست کرده و Arrow  Surface را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Arrow  Surface ، قسمت Arrow  Positioning را پیدا کنید .
3
در قسمت متنی Number  of  arrows ، عدد 20 را تایپ کنید .
4
قسمت Coloring  and  Style را پیدا کنید . از فهرست طول پیکان  ، Logarithmic را انتخاب کنید .
5
از لیست رنگ ، سیاه را انتخاب کنید .
انتخاب 1
1
روی Arrow  Surface  کلیک راست کرده و Selection را انتخاب کنید .
2
فقط مرز 1 را انتخاب کنید.
شکل حالت (جامد)
1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Results روی Mode  Shape  (solid) کلیک کنید .
2
در پنجره Settings for 3D  Plot  Group ، قسمت Plot  Settings را پیدا کنید .
3
کادر بررسی لبه های مجموعه داده Plot را  پاک کنید .
4
در نوار ابزار Mode Shape (solid) ، روی  Plot کلیک کنید .
5
 روی دکمه Zoom  Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
6
قسمت Data را پیدا کنید . از لیست شماره موج خارج از صفحه  (rad/m) ، 27.342 را انتخاب کنید .
7
در نوار ابزار Mode Shape (solid) ، روی  Plot کلیک کنید .
8
از لیست عدد موج خارج از صفحه  (rad/m) ، 208.25 را انتخاب کنید .
9
در نوار ابزار Mode Shape (solid) ، روی  Plot کلیک کنید .
10
از لیست شماره موج خارج از صفحه  (rad/m) ، 293.95 را انتخاب کنید .
11
در نوار ابزار Mode Shape (solid) ، روی  Plot کلیک کنید .
برای انجام تجزیه و تحلیل کامل سیستم اقدام کنید. این امر مستلزم تنظیم یک مطالعه با یک تحلیل حالت مرزی در هر ویژگی پورت است. در هر مرحله باید از محاسبه حالت صحیح (طولی، پیچشی، عرضی) اطمینان حاصل شود. جستجو از مقادیر اعداد موج حالت محاسبه شده در مطالعه قبلی استفاده می کند (همچنین در لیست پارامترها یافت می شود ).
برای سادگی، یک مرز ورودی/خروجی به عنوان منبع تحریک انتخاب می شود (در اینجا ورودی/خروجی 1). با استفاده از قابلیت جابجایی پورت، حالت های مورد نظر یکی یکی فعال می شوند. در قسمت Port Sweep Settings فعال می شود و پورت های 1، 5، 9 و 13 به عنوان منبع استفاده می شوند.
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 Select  Study ، Empty  Study را انتخاب کنید .
4
روی Add  Study در نوار ابزار پنجره کلیک کنید .
5
در نوار ابزار Home ، روی  Add  Study کلیک کنید تا پنجره Add  Study بسته شود .
مطالعه 2 – دامنه فرکانس (SWEEP PORT)
1
در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study 2 – Frequency Domain (Port Sweep) را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
2
بخش تنظیمات مطالعه  را پیدا کنید . تیک Generate defaults defaults را پاک کنید .
3
چک باکس Generate  convergence  plots را پاک کنید .
تجزیه و تحلیل حالت مرزی
1
در نوار ابزار مطالعه ، روی  Study  Steps کلیک کنید و Other>Boundary  Mode  Analysis را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای تجزیه و تحلیل حالت مرزی  ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید .
3
در قسمت نوشتاری فرکانس تحلیل حالت ،  f0 را تایپ کنید .
4
تیک گزینه Desired  number  of  modes را انتخاب کنید .
5
کادر جستجوی  حالت‌های  اطراف را انتخاب  کنید . در قسمت متن مرتبط، 0.9*k_lo را تایپ کنید .
6
از روش جستجوی حالت  در اطراف لیست شیفت ، قسمت واقعی بزرگتر را انتخاب کنید .
مرحله 2: تجزیه و تحلیل حالت مرزی 1
1
روی Study   –  Frequency  Domain  (Port  Sweep)>Step  1:  Boundary  Mode  Analysis کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای تجزیه و تحلیل حالت مرزی  ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید .
3
در قسمت متن پورت  نام ، 2 را تایپ کنید .
مرحله 3: تجزیه و تحلیل حالت مرزی 2
1
روی Step  2:  Boundary  Mode  Analysis  کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای تجزیه و تحلیل حالت مرزی  ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید .
3
در قسمت متن پورت  نام ، 3 را تایپ کنید .
مرحله 4: تجزیه و تحلیل حالت مرزی 3
1
روی Step  3:  Boundary  Mode  Analysis  کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای تجزیه و تحلیل حالت مرزی  ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید .
3
در قسمت متن نام بندر ،  4 را تایپ کنید .
مرحله 5: تجزیه و تحلیل حالت مرزی 4
1
روی مرحله  4:  تحلیل حالت مرزی  کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای تجزیه و تحلیل حالت مرزی  ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید .
3
در قسمت متنی Port  name ، عدد 5 را تایپ کنید .
4
در قسمت جستجو  برای  حالت‌های  اطراف متن، 0.9*k_to را تایپ کنید .
مرحله 6: تجزیه و تحلیل حالت مرزی 5
1
روی Step  5:  Boundary  Mode  Analysis  کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای تجزیه و تحلیل حالت مرزی  ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید .
3
در قسمت متن پورت  ، عدد 6 را تایپ کنید .
مرحله 7: تجزیه و تحلیل حالت مرزی 6
1
روی مرحله  6:  تجزیه و تحلیل حالت مرزی  کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای تجزیه و تحلیل حالت مرزی  ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید .
3
در قسمت متن پورت  ، عدد 7 را تایپ کنید .
مرحله 8: تجزیه و تحلیل حالت مرزی 7
1
روی Step  7:  Boundary  Mode  Analysis  کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای تجزیه و تحلیل حالت مرزی  ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید .
3
در قسمت متن پورت  ، عدد 8 را تایپ کنید .
مرحله 9: تجزیه و تحلیل حالت مرزی 8
1
روی Step  8:  Boundary  Mode  Analysis  کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای تجزیه و تحلیل حالت مرزی  ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید .
3
در قسمت متن پورت  ، عدد 9 را تایپ کنید .
4
در قسمت جستجو  برای  حالت‌های  اطراف متن، 0.9*k_tr1 را تایپ کنید .
مرحله 10: تجزیه و تحلیل حالت مرزی 9
1
روی مرحله  9:  تجزیه و تحلیل حالت مرزی  کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای تجزیه و تحلیل حالت مرزی  ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید .
3
در قسمت متن پورت  ، عدد 10 را تایپ کنید .
مرحله 11: تجزیه و تحلیل حالت مرزی 10
1
روی مرحله  10:  تجزیه و تحلیل حالت مرزی  کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای تجزیه و تحلیل حالت مرزی  ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید .
3
در قسمت متن پورت  ، عدد 11 را تایپ کنید .
مرحله 12: تجزیه و تحلیل حالت مرزی 11
1
روی مرحله  11:  تجزیه و تحلیل حالت مرزی  10 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای تجزیه و تحلیل حالت مرزی  ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید .
3
در قسمت متن پورت  ، عدد 12 را تایپ کنید .
مرحله 13: تجزیه و تحلیل حالت مرزی 12
1
روی مرحله  12:  تجزیه و تحلیل حالت مرزی  11 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای تجزیه و تحلیل حالت مرزی  ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید .
3
در قسمت متنی Port  name ، 13 را تایپ کنید .
4
در قسمت جستجو  برای  حالت‌های  اطراف متن، 0.9*k_tr2 را تایپ کنید .
مرحله 14: تجزیه و تحلیل حالت مرزی 13
1
روی مرحله  13:  تجزیه و تحلیل حالت مرزی  12 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای تجزیه و تحلیل حالت مرزی  ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید .
3
در قسمت متن پورت  ، عدد 14 را تایپ کنید .
مرحله 15: تجزیه و تحلیل حالت مرزی 14
1
روی مرحله  14:  تجزیه و تحلیل حالت مرزی  13 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای تجزیه و تحلیل حالت مرزی  ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید .
3
در قسمت متن پورت  ، عدد 15 را تایپ کنید .
مرحله 16: تجزیه و تحلیل حالت مرزی 15
1
روی مرحله  15:  تجزیه و تحلیل حالت مرزی  14 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای تجزیه و تحلیل حالت مرزی  ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید .
3
در قسمت متنی Port  name ، 16 را تایپ کنید .
دامنه بسامد
1
در نوار ابزار مطالعه ، روی  Study  Steps کلیک کنید و Frequency  Domain>Frequency  Domain را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات دامنه فرکانس  ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید .
3
در قسمت متن فرکانس ها ، f0 را تایپ کنید .
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 ، برای جمع کردن قسمت Port  Sweep  Settings کلیک کنید .
3
کلیک کنید تا قسمت Port  Sweep  Settings گسترش یابد . چک باکس Activate  Port  Sweep را انتخاب کنید .
به یاد داشته باشید که پارامتر PortName را به لیست پارامترها اضافه 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
در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
نام
اصطلاح
ارزش
شرح
PortName
1
1
پارامتر نام پورت
مطالعه 2 – دامنه فرکانس (SWEEP PORT)
جاروی پارامتریک
1
در نوار ابزار مطالعه ، روی  پارامتر  Sweep کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای جابجایی پارامتری  ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید .
3
 روی افزودن کلیک کنید .
4
در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
نام پارامتر
لیست مقادیر پارامتر
واحد پارامتر
PortName (پارامتر نام پورت)
1، 5، 9، 13
5
در نوار ابزار مطالعه ،  روی محاسبه کلیک کنید .
6
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add  Predefined  Plot کلیک کنید .
طرح از پیش تعریف شده را اضافه کنید
1
به پنجره Add  Predefined  Plot بروید .
2
در درخت، Study   –  Frequency  Domain  (Port  Sweep)/Parametric  Solutions   (sol19)>Solid  Mechanics>Displacement  (solid) را انتخاب کنید .
3
روی Add  Plot در نوار ابزار پنجره کلیک کنید .
4
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add  Predefined  Plot کلیک کنید .
نتایج
جابجایی (جامد)
1
 روی دکمه Zoom  Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
2
در پنجره Model  Builder ، در بخش Results روی Displacement  (solid) کلیک کنید .
3
در پنجره Settings for 3D  Plot  Group ، بخش Data را پیدا کنید .
4
از لیست مقدار پارامتر  (PortName) ، 1 را انتخاب کنید .
5
در نوار ابزار Displacement (solid) ، روی  Plot کلیک کنید .
6
از لیست مقدار پارامتر  (PortName) ، 5 را انتخاب کنید .
7
در نوار ابزار Displacement (solid) ، روی  Plot کلیک کنید .
8
از لیست مقدار پارامتر  (PortName) ، 9 را انتخاب کنید .
9
در نوار ابزار Displacement (solid) ، روی  Plot کلیک کنید .
10
از لیست مقدار پارامتر  (PortName) ، 13 را انتخاب کنید .
11
در نوار ابزار Displacement (solid) ، روی  Plot کلیک کنید .
در راه حل، هنگام استفاده از ویژگی پورت، محاسبه خودکار پارامتر پراکندگی S_ij وجود دارد. این نشان دهنده دامنه موج خروجی در پورت i در هنگام تحریک در پورت j است. برای مثال، متغیر S11 solid.Smatrix11 نامیده می‌شود ، اگر شماره پورت دارای دو رقم باشد، فرمت آن به عنوان مثال solid.Smatrix1_12 است .
اکنون، 4 نمودار تنظیم کنید که انرژی خروجی حالت های مختلف (متناسب با abs(S_ij)^2) را در چهار ورودی/خروجی نشان می دهد. هر طرح مربوط به حالت هیجان انگیزی در ورودی/خروجی شماره 1 است. تنظیم نمودارها کمی وقت گیر است، اما می توان با استفاده از Duplicate و همچنین کپی/پیست عبارات، آن را ساده کرد. دستورالعمل ها به دلیل طولانی بودن در اینجا حذف شده اند. برای جزئیات، مدل را باز کنید و طرح ها را بررسی کنید.