هنگام حل مدل های گذرا، ابتدا در مورد حداکثر فرکانس مورد نظر خود تصمیم بگیرید، مثلاً f max . این فرکانس به حداقل طول موج λ min = c / f max و به نوبه خود به حداکثر اندازه عنصر h max < λ min /5 ترجمه می شود همانطور که در Meshing: Resolving the Waves in Space بحث شد .
مقدار این حداکثر فرکانس نیز باید در قسمت Maximum فرکانس برای حل در قسمت Transient Solver and Mesh Settings در سطح بالای فیزیک وارد شود. در اینجا همچنین امکان انتخاب زمان پله (روش) به صورت ثابت (ترجیح) یا رایگان وجود دارد . توصیه می شود از روش ثابت (ترجیح) استفاده کنید زیرا این روش برای مشکلات انتشار موج مناسب است. با استفاده از این تنظیمات، حلکننده تولید شده در اکثر موقعیتها کافی خواهد بود، اگر مش محاسباتی محتوای فرکانس را در مدل نیز حل کند، به مش بندی: حل امواج در فضا مراجعه کنید.. پیشنهاد تولید شده خودکار برای همه مسائل خطی و غیرخطی ضعیف خوب است. اگر مدل مورد مطالعه غیرخطی های بالایی را نشان دهد، ممکن است حل کننده به تنظیم و تنظیم دستی نیاز داشته باشد.
منطق انتخاب خودکار انجام شده به شرح زیر است. وضوح مش محدودیتی را در اندازه مرحله زمانی Δ t که توسط حل کننده گرفته شده است، اعمال می کند. رابطه بین اندازه مش و اندازه گام زمانی ارتباط نزدیکی با عدد کورانت داده شده توسط شرط Courant-Friedrichs-Lewy (CFL) ( مراجعه 33 ) دارد که به صورت تعریف شده است.

که در آن c سرعت صوت و h اندازه مش است. این عدد غیر بعدی را می توان به عنوان کسری از عنصری که موج در یک مرحله زمانی (حل کننده) طی می کند تفسیر کرد. اگر خطاهای گسسته به یک اندازه باشند، عدد کورانت در حدود 1 با وضوح یکسان در مکان و زمان مطابقت دارد. با این حال، معمولاً اینطور نیست.
به طور پیش فرض، COMSOL Multiphysics از روش ضمنی مرتبه دوم دقیق تعمیم یافته- α برای حل مسائل آکوستیک گذرا استفاده می کند. در فضا، پیش فرض عناصر لاگرانژ مرتبه دوم است. تعمیم یافته- α مقداری میرایی عددی فرکانس های بالا را معرفی می کند اما بسیار کمتر از روش BDF.
![]() | وابسته به زمان در کتابچه راهنمای مرجع COMSOL Multiphysics. |
خطاهای گسسته سازی زمانی برای α تعمیم یافته بزرگتر از خطاهای گسسته سازی مکانی هستند که عناصر مرتبه دوم در فضا استفاده می شوند. اندازه مرحله محدود کننده، که در آن خطاها تقریباً به یک اندازه هستند، در جایی در CFL < 0.2 یافت می شود . اگر اجبار از وضوح مش استفاده کامل نکند، میتوانید با یک مرحله زمانی طولانیتر کنار بیایید. یعنی اگر فرکانس های بالا از ابتدا وجود نداشته باشد.
شرط شماره کورانت، برای یک روش ضمنی زمانی، به دلایل پایداری روش ضروری نیست، اما از آن برای ارائه یک تخمین خوب برای دقت استفاده میشود. اساسا، شما می خواهید از وضوح عددی یکسان در زمان و مکان اطمینان حاصل کنید. تعریف یک گام زمانی خوب برای مدلی با وضوح فضایی مناسب.
هنگامی که تحریک شامل تمام فرکانس هایی است که مش می تواند حل کند، استفاده از کنترل خودکار مرحله زمانی که می تواند توسط حل کننده وابسته به زمان (گزینه رایگان ) ارائه شود، فایده ای ندارد. زمانی که محتوای با فرکانس بالا ضعیف اما مهم وجود دارد، تنظیم تلرانس ها در کنترل خطای خودکار دشوار است. درعوض، می توانید از دانش خود در مورد اندازه مش معمولی، سرعت صدا و عدد Courant برای محاسبه و تجویز یک مرحله زمانی ثابت استفاده کنید. این دقیقاً رفتار پیشفرض زمانی است که روش Fixed (ترجیحا) در بخش Transient Solver and Mesh Settings انتخاب میشود . رایگان _گزینه مربوط به کنترل خودکار مرحله زمانی است، اما با برخی کنترل های دقیق تر از مراحل زمانی مجاز. این گزینه دوم هنوز به طور کلی توصیه نمی شود زیرا گزینه گام ثابت معمولاً نتایج بسیار بهتری را به همراه دارد (و سریعتر است).
مرحله زمانی داخلی ایجاد شده توسط گزینه ثابت (ترجیح) و حداکثر فرکانس وارد شده برای حل، با فرض اینکه کاربر شبکه ای ایجاد کرده است که به درستی همان فرکانس حداکثر (حداقل طول موج) را حل می کند، تنظیم می شود. مرحله زیر تولید می شود

با فرض اینکه N بین 5 و 6 باشد و عدد کورانت تقریباً 0.1 باشد، این مقادیر حاشیه ایمنی خوبی به دست می دهند. برای بررسی اینکه آیا دقت قابل قبول است، توصیه می شود دنباله کوتاهی از تحریکات معمولی را با مراحل زمانی به تدریج کوچکتر اجرا کنید ( f max بزرگتر ) و همگرایی را بررسی کنید.
![]() | اگر از کوپلینگ Multiphysics برای جفت کردن، به عنوان مثال، آکوستیک با رابط های ساختاری استفاده شود، از روش گام به گام صحیح استفاده می شود و بر اساس تنظیمات در رابط آکوستیک خواهد بود. هنگامی که چندین رابط آکوستیک در یک مدل وجود دارد، منطق مرحله زمانی استفاده از حداقل مرحله زمانی است که توسط فیزیک کمک کننده دیکته می شود. برخی از علم فیزیک، مانند الکترواستاتیک (که در هنگام مدلسازی مسائل پیزوالکتریک وجود دارد)، یک روش پلهبندی زمانی BDF را پیشنهاد میکند. اگر این فیزیک وجود داشته باشد، از روش BDF استفاده می شود اما حداکثر گام های زمانی از پیشنهادات آکوستیک برداشته می شود. در این حالت به گره Time-Dependent Solver بروید و Method را در بخش Time Stepping به Generalized alpha تغییر دهید . تمام تنظیمات دیگر درست خواهد بود. |
![]() | انفجار گذرای گاوسی : مسیر کتابخانه کاربردی Acoustics_Module/Tutorials,_Pressure_Acoustics/gaussian_explosion |