 |
صدا خفه کن جذبی
معرفی
این مثال انتشار موج فشار در یک صدا خفه کن برای یک موتور احتراق داخلی را توصیف می کند. رویکرد مورد استفاده در اینجا به طور کلی هنگام تجزیه و تحلیل میرایی امواج فشار منتشر شده و همچنین تعیین خواص انتقال یک سیستم خاص قابل استفاده است. این مدل از شرایط مرزی پورت برای مدل سازی ورودی و خروجی صدا خفه کن استفاده می کند. این مدل نحوه تجزیه و تحلیل هر دو میرایی القایی و مقاومتی را در آکوستیک فشار نشان می دهد. خروجی اصلی تلفات انتقال برای محدوده فرکانس 50 هرتز تا 2800 هرتز است. هم به صورت منحنی پیوسته و هم در باندهای 1/3 اکتاو نشان داده می شود.
همچنین مدل آموزشی Eigenmodes in a Muffler را ببینید که حالت های انتشار را در محفظه اصلی صدا خفه کن محاسبه می کند.
تعریف مدل
صدا خفه کن – که به طور شماتیک در شکل 1 نشان داده شده است – از یک محفظه تشدید کننده 24 لیتری تشکیل شده است که در هر انتهای آن قسمتی از لوله اگزوز مرکزی گنجانده شده است. مدل ابتدا با فرض خالی بودن محفظه تنظیم می شود. در مرحله دوم با 15 میلی متر پشم شیشه جاذب اندود می شود .
شکل 1: هندسه صدا خفه کن خط دار. آستر لایه بیرونی در حجم صدا خفه کن اصلی است. دود اگزوز از لوله سمت چپ وارد و از لوله سمت راست خارج می شود.
معادلات دامنه
این مدل مشکل را در حوزه فرکانس با استفاده از رابط فشار آکوستیک، دامنه فرکانس حل می کند. معادله مدل یک نسخه کمی تغییر یافته از معادله هلمهولتز است
که در آن p فشار آکوستیک، ρ چگالی، c سرعت صوت و ω فرکانس زاویه ای است. زیرمجموعه c به این اشاره دارد که این خواص مواد را می توان با ارزش پیچیده ارزیابی کرد.
در پشم شیشه جاذب، که به عنوان یک حوزه Poroacoustics مدلسازی شده است ، میرایی به صورت یک سرعت مختلط صوت، cc = ω / kc ، و یک چگالی مختلط، ρc = kc Z c / ω وارد معادله می‌شود ، که در آن kc عدد موج مختلط است و Z c برابر امپدانس مختلط است. این یک مدل سیال معادل برای حوزه متخلخل است که در آن تلفات به روشی همگن مدلسازی می‌شوند.
برای یک ماده بسیار متخلخل با اسکلت سفت و سخت، مدل معروف دلانی و بازلی این پارامترها را به عنوان توابع فرکانس و مقاومت جریان تخمین می‌زند. این دسته از مدل های پوروآکوستیک در رابط کاربری Delany-Bazley-Miki نام دارند . با استفاده از ضرایب/ثابت اصلی دلانی و بازلی ( مراجعه 1 )، عبارات عبارتند از
که در آن Rf مقاومت جریان است و k 0 = ω / c و Z 0 = ρ f c به ترتیب تعداد موج فضای آزاد و امپدانس مشخصه هوا هستند. چندین ضریب/ثابت مختلف برای مدل برازش تجربی را می توان در ویژگی Poroacoustics انتخاب کرد که هر کدام نشان دهنده مواد متخلخل یا فیبری متفاوت است. مدل Delany-Bazley-Miki به طور پیش فرض در ویژگی دامنه Poroacoustics انتخاب شده است . چندین مدل متخلخل را می توان در اینجا با توجه به وضعیت موجود انتخاب کرد.
می‌توانید مقاومت‌های جریان را در جداول (به‌عنوان مثال، مرجع 3 ببینید ) یا با اندازه‌گیری آن پیدا کنید. برای مواد شبه پشم شیشه، Bies و Hansen ( مراجعه 2 ) بیان تجربی ارائه می کنند.
که ρ ap چگالی ظاهری ماده و d av میانگین قطر فیبر است. این مدل از پشم شیشه نسبتا سبک وزن با ρ ap = 12 kg/m 3 و d av = 10 μm استفاده می کند .
توجه: ثابت های دلانی-بازلی برای مقادیر 
تا 
. محدودیت فرکانس 2800 هرتز مقدار X = 2.36 را می دهد، به این معنی که این در حد بالای اعتبار است. انواع دیگر مدل Delany-Bazley-Miki در ماژول آکوستیک تعبیه شده است. اینها دارای مناطق اعتبار متفاوت هستند یا برای سایر مواد فیبری استفاده می شوند. به عنوان مثال، ثابت های Miki را می توان انتخاب کرد، آنها منطقه کاربرد مدل را در حد X پایین ، در مقایسه با ثابت های دلانی-بازلی، گسترش می دهند.
تا 
. محدودیت فرکانس 2800 هرتز مقدار X = 2.36 را می دهد، به این معنی که این در حد بالای اعتبار است. انواع دیگر مدل Delany-Bazley-Miki در ماژول آکوستیک تعبیه شده است. اینها دارای مناطق اعتبار متفاوت هستند یا برای سایر مواد فیبری استفاده می شوند. به عنوان مثال، ثابت های Miki را می توان انتخاب کرد، آنها منطقه کاربرد مدل را در حد X پایین ، در مقایسه با ثابت های دلانی-بازلی، گسترش می دهند.شرایط مرزی
• | در مرزهای جامد، که دیواره های بیرونی محفظه تشدید کننده و لوله ها هستند، مدل از شرایط مرزی سخت (دیوار) صدا استفاده می کند. شرط تحمیل می کند که سرعت نرمال در مرز صفر است. |
• | این مدل از شرایط مرزی پورت برای مدل سازی ورودی و خروجی صدا خفه کن استفاده می کند. در موجبرها، شرایط پورت نسبت به شرایط تشعشع برتری دارد، زیرا می‌توانند میدان‌های موج پیچیده‌ای را که شامل چندین حالت انتشار است، ثبت کنند. پورت از حالت موج هواپیما (0,0) برای تحریک سیستم استفاده می کند. از آنجایی که تجزیه و تحلیل بالاتر از فرکانس قطع اولین حالت غیر صفحه (بالاتر از 2514 هرتز) انجام می شود، چندین شرایط پورت در ورودی و خروجی برای گرفتن این حالت ها مورد نیاز است. توجه داشته باشید که هنگام گنجاندن یک حالت ازیموتال در یک پورت دایره ای، لازم است هر دو جهت ممکن را به عنوان شرایط پورت مختلف اضافه کنید (حالت ها متعامد هستند). همچنین توجه داشته باشید که هر شرط پورت یک متغیر پس پردازش تولید می کند که فرکانس قطع حالت آن را تعریف می کند، به عنوان مثال، برای پورت 2 متغیر است.acpr.port2.fc . |
نتایج و بحث
توزیع فشار در صدا خفه کن جذبی بدون مواد آستر در شکل 2 برای فرکانس f = 2800 هرتز نشان داده شده است. از شکل مشاهده می شود که در این فرکانس نه تنها امواج ایستاده طولی وجود دارد بلکه حالت های عرضی نیز وجود دارد.
شکل 2: فشار به صورت نمودار سطح ایزوبارومتریک در صدا خفه کن نشان داده شده است.
یک پارامتر مهم برای یک صدا خفه کن، افت یا تضعیف انتقال است. به عنوان نسبت بین انرژی صوتی ورودی و خروجی تعریف می شود. تضعیف یا تلفات انتقال L (بر حسب دسی بل) انرژی صوتی با تعریف می شود
در اینجا P in و P out به ترتیب نشان دهنده توان ورودی در ورودی و توان خروجی در خروجی است. این مقادیر به راحتی از متغیرهای مرزی پورت به عنوان acpr.port1.P_in ، و مجموع acpr.port4.P_out، acpr.port5.P_out ، و acpr.port6.P_out (سه پورت در خروجی) مشتق می شوند. این متغیرها می توانند به طور مستقیم در پس پردازش استفاده شوند.
شکل 3: مقایسه تلفات انتقال به عنوان تابعی از فرکانس برای صدا خفه کن خالی و صدا خفه کن با پوشش جذبی. (بالا) تلفات انتقال به عنوان یک منحنی پیوسته نشان داده شده است. چهار فرورفتگی اول به دلیل تشدید طولی است. در صدا خفه کن با آستر جذبی، شیب ها همچنان وجود دارد، اما روند کلی این است که هر چه فرکانس بیشتر باشد، میرایی بهتری دارد. (پایین) همان داده ها اما در باندهای 1/3 اکتاو نشان داده شده است.
شکل 3 (بالا و پایین) نتیجه یک مطالعه فرکانس پارامتریک را نشان می دهد. این دو نمودار حالت یک صدا خفه کن خالی را بدون هیچ گونه مواد پوششی جذب کننده (خطوط آبی) و مورد را با لایه ای از پشم شیشه روی دیواره های اتاق نشان می دهد (خطوط سبز). در شکل بالا، افت انتقال به صورت یک منحنی پیوسته (جاروی تن خالص) در حالی که در شکل پایین در باندهای 1/3 اکتاو نشان داده شده است. هر دو نمودار با استفاده از نمودار اکتاو باند ماژول آکوستیک ایجاد می شوند.
نمودار صدا خفه کن بدون میرایی نشان می دهد که میرایی برای اکثر فرکانس های پایین به خوبی کار می کند. در فرکانس‌های بالاتر از تقریباً 1000 هرتز، رفتار پیچیده‌تر است و به طور کلی میرایی کمتری وجود دارد. در بالای این فرکانس، طیف کاملی از حالت‌ها که ترکیبی از حالت انتشار و حالت‌های طولی هستند، در دسترس می‌شوند و خواص میرایی را به طور فزاینده‌ای غیرقابل پیش‌بینی می‌کنند. برای تجزیه و تحلیل این حالت ها، مدل مربوط به Eigenmodes in a Muffler را ببینید . پوشش پشم شیشه باعث بهبود میرایی در فرکانس های تشدید و همچنین در فرکانس های بالاتر می شود.
شکل 4: شدت جریان در 2800 هرتز بدون لاینر.
جریان انرژی در صدا خفه کن بدون آستر در شکل 4 در فرکانس 2800 هرتز نشان داده شده است. نمودار نشان دهنده میدان شدت است که به صورت خطوط جریان نشان داده شده است. شدت طبق تعریف میانگین زمانی شدت است و بنابراین میانگین جریان انرژی در سیستم را نشان می دهد. اینجا از ورودی به خروجی. تغییر بین محلول ها و فرکانس ها برای مطالعه و تجسم ویژگی های جذب صدا صدا خفه کن.
شکل 5: تعادل قدرت نرمال شده برای صدا خفه کن با پوشش جذبی.
تعادل توان نرمال شده برای صدا خفه کن با پوشش جذبی که در شکل 5 نشان داده شده است، نشان می دهد که چگونه حالت های صفحه مکانیسم های اصلی برای توان ارسالی و بازتابی هستند. توجه داشته باشید که چگونه حالت های آزیموتال فقط بالای 2514 هرتز وجود دارند که فرکانس قطع برای این حالت است.
منابع
1. MA Delany و EN Bazley، “خواص آکوستیک مواد جاذب فیبری”، Appl. آکوست. ، جلد 3، صص 105-116، 1970.
2. DA Bies و CH Hansen، “اطلاعات مقاومت جریان برای طراحی آکوستیک”، برنامه کاربردی. آکوست. ، جلد 13، شماره 5، سپتامبر/اکتبر، صفحات 357-391، 1980.
3. TJ Cox و P.D’Antonio، جاذب‌های صوتی و پخش‌کننده‌ها ، ویرایش دوم، تیلور و فرانسیس، 2009.
مسیر کتابخانه برنامه: Acoustics_Module/Automotive/absorptive_muffler
دستورالعمل مدلسازی
این بخش شامل دستورالعمل های مدل سازی برای مدل صدا خفه کن جذبی است. آنها توسط بخش دستورالعمل های توالی هندسه دنبال می شوند .
دستورالعمل ها شما را از طریق دو نسخه از مدل، اول با یک محفظه کاملا توخالی با دیواره های سفت و سخت، سپس یکی که در آن محفظه با پشم شیشه پوشانده شده است، راهنمایی می کند.
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی 
Model Wizard کلیک کنید .
Model Wizard کلیک کنید .مدل جادوگر
1 | در پنجره Model Wizard ، روی  3D کلیک کنید . |
2 | در درخت Select Physics ، Acoustics>Pressure Acoustics>Pressure Acoustics، Frequency Domain (acpr) را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 |  روی مطالعه کلیک کنید . |
5 | در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Frequency Domain 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 absorptive_muffler_parameters.txt دوبار کلیک کنید . |
پارامترها مقادیر فیزیکی سیستم را تعیین می کنند.
هندسه 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (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 . |
برای صرفه جویی در زمان، دنباله هندسه را از یک فایل وارد کنید. دستورالعمل‌های تنظیم هندسه را می‌توانید در بخش دستورالعمل‌های توالی هندسه در پایین این سند پیدا کنید.
4 | در نوار ابزار Geometry ، روی Insert Sequence کلیک کنید و Insert Sequence را انتخاب کنید . |
5 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل absorptive_muffler_geom_sequence.mph دوبار کلیک کنید . |
6 | در نوار ابزار Geometry ، روی  ساختن همه کلیک کنید . |
پس از وارد کردن هندسه، می توان آن را به راحتی تغییر داد زیرا پارامتری است. به سادگی مقدار یک بعد را در لیست پارامترها تغییر دهید: با این کار هندسه به طور خودکار به روز می شود. پارامترهای هندسه وارد شده به طور خودکار به گره Parameters 1 اضافه می شوند .
هندسه باید مانند آنچه در شکل 1 نشان داده شده است باشد .
تعاریف
انتخاب هایی برای ورودی و خروجی صدا خفه کن ایجاد کنید.
ورودی
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، Inlet 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. |
پریز
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، Outlet 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 28 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>Air 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 . |
به طور پیش فرض، اولین متریالی که اضافه می کنید در همه دامنه ها اعمال می شود، بنابراین نیازی به تغییر تنظیمات محدوده هندسی نیست.
در نسخه دوم این مدل از متریال لاینینگ در Domain 2 استفاده خواهید کرد. چنین متریالی را با انتخاب خالی اضافه کنید.
مواد
لاینر جذبی
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Materials راست کلیک کرده و Blank Material را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مواد ، در قسمت نوشتار Label ، Absorptive Liner را تایپ کنید. |
آکوستیک فشار، دامنه فرکانس (ACPR)
آکوستیک فشار 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Pressure Acoustics، Frequency Domain (acpr) روی Pressure Acoustics 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای آکوستیک فشار ، بخش ورودی مدل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن T ، T0 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متنی p A ، p0 را تایپ کنید . |
از شرط مرزی پورت برای تعریف ورودی و خروجی استفاده کنید . شرایط پورت نسبت به شرایط تابش کلاسیک در پیکربندی های موجبر برتر است. این به ویژه زمانی که حالت‌های غیر صفحه شروع به انتشار می‌کنند، صادق است. این بالاتر از اولین فرکانس قطع اتفاق می افتد. برای مدل حاضر، فرکانس قطع برای اولین حالت غیر صفحه (m = 1 و n = 0) در 2514 هرتز است، بنابراین این حالت باید گنجانده شود. توجه داشته باشید که هنگام گنجاندن یک حالت ازیموتال در یک پورت دایره ای، لازم است هر دو جهت ممکن را به عنوان شرایط پورت مختلف اضافه کنید (حالت ها متعامد هستند). توجه داشته باشید که متغیر acpr.port2.fc فرکانس قطع حالت را می دهد (در اینجا برای حالت تعریف شده در شرایط پورت 2 ).
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 را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Port Properties را پیدا کنید . از لیست نوع پورت ، Circular را انتخاب کنید . |
5 | قسمت تنظیمات حالت حادثه را پیدا کنید . در قسمت A in text، p_in را تایپ کنید . |
محور مرجع پورت دایره ای 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Attributes کلیک کنید و Circular Port Reference Axis را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای محور مرجع پورت دایره ای ، قسمت انتخاب نقطه را پیدا کنید . |
3 |  روی Clear Selection کلیک کنید . |
4 | فقط نقاط 1 و 4 را انتخاب کنید. |
دو نقطه را انتخاب کنید که یک محور مرجع برای زاویه ازیموتال تعریف می کنند. تنظیم به طور کلی زمانی ضروری است که از حالت های ازیموتال مرتبه بالاتر استفاده می شود و/یا ضروری است.
پورت 2
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Pressure Acoustics، Frequency Domain (acpr) روی Port 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات پورت ، قسمت تنظیمات حالت پورت را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن m ، 1 را تایپ کنید . |
4 | قسمت تنظیمات حالت حادثه را پیدا کنید . از لیست تحریک موج حادثه در این پورت ، خاموش را انتخاب کنید . |
پورت 3
روی Port 2 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
محور مرجع پورت دایره ای 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Port 3 را گسترش دهید ، سپس روی Circular Port Reference Axis 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای محور مرجع پورت دایره ای ، قسمت انتخاب نقطه را پیدا کنید . |
3 |  روی Clear Selection کلیک کنید . |
4 | فقط نقاط 2 و 3 را انتخاب کنید. |
پورت 1، پورت 2، پورت 3
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Pressure Acoustics، Frequency Domain (acpr) ، روی Ctrl کلیک کنید تا Port 1 ، Port 2 و Port 3 را انتخاب کنید . |
2 | کلیک راست کرده و Group را انتخاب کنید . |
پورت های ورودی
در پنجره تنظیمات برای گروه ، پورت ورودی را در قسمت نوشتار برچسب تایپ 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 ، Outlet را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Port Properties را پیدا کنید . از لیست نوع پورت ، Circular را انتخاب کنید . |
محور مرجع پورت دایره ای 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Attributes کلیک کنید و Circular Port Reference Axis را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای محور مرجع پورت دایره ای ، قسمت انتخاب نقطه را پیدا کنید . |
3 |  روی Clear Selection کلیک کنید . |
دو نقطه در خروجی را به همین ترتیب انتخاب کنید.
4 | فقط نقاط 37 و 40 را انتخاب کنید. |
پورت 5
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Pressure Acoustics، Frequency Domain (acpr) روی Port 4 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات پورت ، قسمت تنظیمات حالت پورت را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن m ، 1 را تایپ کنید . |
پورت 6
روی پورت 5 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
محور مرجع پورت دایره ای 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Port 6 را گسترش دهید ، سپس روی Circular Port Reference Axis 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای محور مرجع پورت دایره ای ، قسمت انتخاب نقطه را پیدا کنید . |
3 |  روی Clear Selection کلیک کنید . |
4 | فقط نقاط 38 و 39 را انتخاب کنید. |
پورت 4، پورت 5، پورت 6
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Pressure Acoustics، Frequency Domain (acpr) ، روی Ctrl کلیک کنید تا Port 4 ، Port 5 و Port 6 را انتخاب کنید . |
2 | کلیک راست کرده و Group را انتخاب کنید . |
پورت های خروجی
1 | در پنجره تنظیمات گروه ، Outlet Ports را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
اکنون، یک مدل متخلخل آکوستیک برای دامنه لاینر جذبی اضافه کنید. هنگام پیکربندی مرحله اول مطالعه، این دامنه را غیرفعال خواهید کرد.
Poroacoustics 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Domains کلیک کنید و Poroacoustics را انتخاب کنید . |
2 | فقط دامنه 2 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Poroacoustics ، بخش ورودی مدل را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متن T ، T0 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Porous Matrix Properties را پیدا کنید . از لیست مواد الاستیک متخلخل ، آستر جذبی (mat2) را انتخاب کنید . |
داده‌های مواد برای مقاومت جریان اکنون از مواد جذبی جذب می‌شود. داده ها را در مواد وارد کنید.
مواد
لاینر جذبی (mat2)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Materials ، روی Absorptive Liner (mat2) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Material ، قسمت Material Contents را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ویژگی | متغیر | ارزش | واحد | گروه اموال |
مقاومت جریان | RF | RF | Pas·s/m² | مدل Poroacoustics |
مش 1
با استفاده از قابلیت مش کنترل شده توسط Physics، مش را ادامه داده و تولید کنید . 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 . در این مدل از گزینه پیش فرض Automatic استفاده می کنیم که به ازای هر طول موج 5 عنصر می دهد.
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Mesh 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مش ، بخش آکوستیک فشار ، دامنه فرکانس (acpr) را پیدا کنید . |
3 | از فهرست پارامترهای کنترل اندازه عنصر حداکثر مش ، فرکانس را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن f max ، fmax را تایپ کنید . |
5 |  روی ساخت همه کلیک کنید . |
مطالعه 1 – بدون آستر
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study 1 – No Liner را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
مرحله 1: دامنه فرکانس
1 | در پنجره Model Builder ، در مطالعه 1 – No Liner روی مرحله 1: دامنه فرکانس کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دامنه فرکانس ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن فرکانس ها محدوده (50,25,fmax) را تایپ کنید . |
4 | قسمت Physics and Variables Selection را پیدا کنید . تیک Modify model configuration for study step را انتخاب کنید . |
5 | در درخت، Component 1 (comp1)>Pressure Acoustics، Frequency Domain (acpr)>Poroacoustics 1 را انتخاب کنید . |
6 | کلیک راست کرده و Disable را انتخاب کنید . |
7 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
فشار صوتی (acpr)
اولین نمودار از نمودارهای پیش فرض، توزیع فشار بر روی دیواره های صدا خفه کن را در بالاترین فرکانس، 2800 هرتز نشان می دهد.
دو گروه نمودار پیش فرض دیگر سطح فشار صدا را بر روی سطح دیوار و فشار داخل صدا خفه کن را به صورت هم سطح نشان می دهند.
فشار صوتی، سطوح ایزورفیس (acpr)
به رسم افت انتقال سیستم صدا خفه کن ادامه دهید. از نمودار اکتاو باند استفاده کنید، که امکان رسم هر تابع انتقال را هم به عنوان نمودار نواری و هم به صورت منحنی پیوسته (جلوگیری) می کند.
اتلاف انتقال، پیوسته
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 ، فقدان انتقال، پیوسته را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان ، Label را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . |
5 | کادر بررسی برچسب محور y را انتخاب کنید . در فیلد نوشتاری مرتبط، Power, incoming wave (dB, rel. outgoing wave) را تایپ کنید . |
6 | قسمت Legend را پیدا کنید . از لیست موقعیت ، سمت چپ بالا را انتخاب کنید . |
گروه اکتاو 1
1 | در نوار ابزار Transmission Loss, Continuous ، 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 . |
با مکان یابی و بازرسی متغیرهای پس پردازش موجود برای شرایط مرزی پورت شروع کنید. متغیر قدرت حالت حادثه را در پورت 1 اضافه کنید. سپس عبارت را به صورت دستی تغییر دهید تا نسبت به توان موج خروجی در پورت 2 به دست آید. این باعث تلفات انتقال می شود.
4 | روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش y-Axis Data کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Pressure Acoustics، Frequency Domain>Ports>Port 1>acpr.port1.P_in – Power of Incident mode – W را انتخاب کنید . |
5 | قسمت y-Axis Data را پیدا کنید . در قسمت متن Expression ، acpr.port1.P_in/(acpr.port4.P_out+acpr.port5.P_out+acpr.port6.P_out) را تایپ کنید . |
6 | از لیست نوع عبارت ، تابع انتقال را انتخاب کنید . |
7 | قسمت Plot را پیدا کنید . از لیست Quantity ، چگالی طیفی توان پیوسته را انتخاب کنید . |
8 | برای گسترش بخش Legends کلیک کنید . تیک Show legends را انتخاب کنید . |
9 | از فهرست Legends ، Manual را انتخاب کنید . |
10 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
افسانه ها |
بدون آستر |
11 | در نوار ابزار Transmission Loss, Continuous ، روی  Plot کلیک کنید . |
نمودار باید بازتولید منحنی آبی در شکل 3 باشد .
به حل مدل شامل یک لایه پشم شیشه جاذب روی خط صدا خفه کن ادامه دهید. از جایی که مدلی را که تاکنون توسعه داده اید کار را ادامه دهید و مطالعه دوم را اضافه کنید تا نتایج موجود خود را دست نخورده نگه دارید.
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>Frequency Domain 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 – لاینر جذبی
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 2 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study 2 – Absorptive Liner را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . تیک Generate defaults defaults را پاک کنید . |
مرحله 1: دامنه فرکانس
1 | در پنجره Model Builder ، در مطالعه 2 – Absorptive Liner، روی Step 1: Frequency Domain کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دامنه فرکانس ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن فرکانس ها محدوده (50,25,fmax) را تایپ کنید . |
4 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
فشار صوتی، سطوح ایزورفیس (acpr)
شما انتخاب کردید که نمودارهای پیش فرض جدید ایجاد نشود. پس از اتمام فرآیند حل، می‌توانید از گروه‌های نمودار موجود استفاده کنید و فقط مجموعه داده‌ها را تغییر دهید تا ببینید چگونه مواد میرایی بر محلول تأثیر می‌گذارد.
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش Results روی Acoustic Pressure, Isosurfaces (acpr) کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 3D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست مجموعه داده ، مطالعه 2 – پوشش جذبی /محلول 2 (sol2) را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار فشار صوتی، Isosurfaces (acpr) ، روی  Plot کلیک کنید . |
در 2800 هرتز، فشار در محفظه بسیار کمتر از قبل است.
به مطالعه چگونگی تغییر تلفات انتقال با افزودن پوشش ادامه دهید. ابتدا کمی قالب بندی انجام دهید و سپس اولین نمودار را کپی کرده و مجموعه داده جدید را انتخاب کنید.
گروه اکتاو 2
1 | در پنجره Model Builder ، در Results>Transmission Loss، Continuous روی Octave Band 1 راست کلیک کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Octave Band ، قسمت Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست مجموعه داده ، مطالعه 2 – پوشش جذبی /محلول 2 (sol2) را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Legends را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
افسانه ها |
لاینر جذبی |
5 | در نوار ابزار Transmission Loss, Continuous ، روی  Plot کلیک کنید . |
نمودار باید مانند شکل 3 بالا باشد.
نمودار Loss Transmission را کپی کرده و قالب را به باندهای 1/3 اکتاو تغییر دهید.
افت انتقال، باندهای اکتاو 1/3
1 | در پنجره Model Builder ، روی Transmission Loss, Continuous کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، افت انتقال، باندهای 1/3 اکتاو را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید. |
گروه اکتاو 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Transmission Loss، 1/3 Octave Bands را گسترش دهید ، سپس روی Octave Band 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Octave Band ، بخش Plot را پیدا کنید . |
3 | از لیست Quantity ، چگالی طیفی توان متوسط باند را انتخاب کنید . |
4 | از لیست نوع Band ، 1/3 اکتاو را انتخاب کنید . |
گروه اکتاو 2
1 | در پنجره Model Builder ، روی Octave Band 2 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Octave Band ، بخش Plot را پیدا کنید . |
3 | از لیست Quantity ، چگالی طیفی توان متوسط باند را انتخاب کنید . |
4 | از لیست نوع Band ، 1/3 اکتاو را انتخاب کنید . |
5 | برای گسترش بخش Coloring and Style کلیک کنید . از لیست نوع ، Outline را انتخاب کنید . |
6 | از لیست Width ، 2 را انتخاب کنید . |
7 | در نوار ابزار Transmission Loss, 1/3 Octave Bands ، روی  Plot کلیک کنید . |
نمودار باید مانند شکل 3 پایین باشد.
اکنون، نموداری ایجاد کنید که نشان دهنده شار انرژی از طریق سیستم صدا خفه کن است. از خطوط جریانی استفاده کنید که از بردار شدت پیروی می کنند. برای مطالعه و تجسم ویژگی های جذب صدا صدا خفه کن می توانید بین محلول ها و فرکانس ها تغییر دهید.
شدت
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 3D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، Intensity را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
ساده 1
1 | روی Intensity کلیک راست کرده و Streamline را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Streamline ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Pressure Acoustics، Frequency Domain>Intensity>acpr.Ix،acpr.Iy،acpr.Iz – Intensity را انتخاب کنید . |
3 | فقط مرز 1 را انتخاب کنید. |
4 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . زیربخش Line style را پیدا کنید . از لیست نوع ، لوله را انتخاب کنید . |
5 | در فیلد متن بیان شعاع لوله ، 2 را تایپ کنید . |
بیان رنگ 1
1 | روی Streamline 1 کلیک راست کرده و Color Expression را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Color Expression ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Pressure Acoustics، Frequency Domain>Intensity>acpr.I_mag – Intensity magnitude – W/m² را انتخاب کنید . |
3 | در نوار ابزار Intensity ، روی  Plot کلیک کنید . |
این باید شکل 4 را بازتولید کند .
تعادل قدرت نرمال شده
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 ، تعادل توان نرمال شده را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست مجموعه داده ، مطالعه 2 – پوشش جذبی /محلول 2 (sol2) را انتخاب کنید . |
4 | قسمت عنوان را پیدا کنید . از لیست نوع عنوان ، Label را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Legend را پیدا کنید . از لیست Layout ، ناحیه محور گراف بیرونی را انتخاب کنید . |
6 | از لیست موقعیت ، پایین را انتخاب کنید . |
7 | در قسمت متنی Number of rows عدد 4 را تایپ کنید . |
8 |  روی دکمه y-Axis Log Scale در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
9 | قسمت Axis را پیدا کنید . تیک گزینه Manual axis limits را انتخاب کنید . |
10 | در قسمت متن x حداقل ، 10 را تایپ کنید . |
11 | در قسمت حداکثر متن x ، 2850 را تایپ کنید . |
12 | در فیلد متن حداقل y ، 9e-5 را تایپ کنید . |
13 | در قسمت حداکثر متن y ، 1.1 را تایپ کنید . |
جهانی 1
1 | روی Normalized Power Balance 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 |
acpr.port1.P_out/acpr.port1.P_in | 1 | قدرت منعکس شده – حالت هواپیما |
acpr.port3.P_out/acpr.port1.P_in | 1 | قدرت منعکس شده – حالت دوم ازیموتال |
acpr.port4.P_out/acpr.port1.P_in | 1 | نیروی انتقال یافته – حالت هواپیما |
acpr.port6.P_out/acpr.port1.P_in | 1 | انتقال قدرت – حالت دوم ازیموتال |
4 | برای گسترش بخش Legends کلیک کنید . زیربخش پیشوند و پسوند را پیدا کنید . در قسمت متن پسوند ، – Absorptive Liner را تایپ کنید . |
5 | در نوار ابزار Normalized Power Balance ، روی  Plot کلیک کنید . |
این باید شکل 5 را بازتولید کند .
دستورالعمل های توالی هندسه
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی Blank Model کلیک کنید .
Blank Model 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 absorptive_muffler_geom_sequence_parameters.txt دوبار کلیک کنید . |
اضافه کردن کامپوننت
در نوار ابزار Home ، روی Add Component کلیک کنید و 3D را انتخاب کنید .
Add Component کلیک کنید و 3D را انتخاب کنید .هندسه 1
1 | در پنجره تنظیمات هندسه ، بخش Units را پیدا کنید . |
2 | از لیست واحد طول ، میلی متر را انتخاب کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)
1 | در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه  کار کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، قسمت تعریف هواپیما را پیدا کنید . |
3 | از لیست هواپیما ، yz-plane را انتخاب کنید . |
4 |  روی Show Work Plane کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> مستطیل 1 (r1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، W را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، H را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . از لیست پایه ، مرکز را انتخاب کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> فیله 1 (fil1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Fillet کلیک کنید . |
2 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
3 | در شیء r1 ، فقط نقاط 1-4 را انتخاب کنید.  |
4 | در پنجره تنظیمات برای Fillet ، بخش Radius را پیدا کنید . |
5 | در قسمت متن Radius ، H/2 را تایپ کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> مستطیل 2 (r2)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، W-2*D را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، H-2*D را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . از لیست پایه ، مرکز را انتخاب کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> فیله 2 (fil2)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Fillet کلیک کنید . |
2 | در شیء r2 ، فقط نقاط 1-4 را انتخاب کنید.  |
3 | در پنجره تنظیمات برای Fillet ، بخش Radius را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متن Radius ، (H-2*D)/2 را تایپ کنید . |
5 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Build All کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Geometry 1 روی Work Plane 1 (wp1) کلیک کنید . |
2 | در نوار ابزار Work Plane ، روی Close کلیک کنید . |
اکسترود 1 (ext1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Extrude کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Extrude ، بخش Distances را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
فاصله ها (میلی متر) |
L |
سیلندر 1 (cyl1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Cylinder کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات سیلندر ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius ، R_io را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، L_io را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، -L_io را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن y ، d_center را تایپ کنید . |
7 | قسمت Axis را پیدا کنید . از لیست نوع محور ، دکارتی را انتخاب کنید . |
8 | در قسمت متن x ، 1 را تایپ کنید . |
9 | در قسمت متن z ، 0 را تایپ کنید . |
سیلندر 2 (cyl2)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Cylinder کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات سیلندر ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius ، R_io را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، L_io را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، L را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن y ، -d_center را تایپ کنید . |
7 | قسمت Axis را پیدا کنید . از لیست نوع محور ، دکارتی را انتخاب کنید . |
8 | در قسمت متن x ، 1 را تایپ کنید . |
9 | در قسمت متن z ، 0 را تایپ کنید . |
10 |  روی Build All Objects کلیک کنید . |
11 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
