رابط صوتی ترموویسکوز، گذرا (tatd) ( )، که در زیر شاخه آکوستیک ترموویسکوز
( ) یافت می شود ، هنگام اضافه کردن یک رابط فیزیک، برای محاسبه تکامل گذرا تغییرات آکوستیک در فشار، سرعت و دما استفاده می شود. رابط، معادل حوزه زمانی Thermoviscous Acoustics، Frequency Domain Interface است.. این رابط فیزیک برای مدل سازی دقیق آکوستیک در هندسه هایی با ابعاد کوچک مورد نیاز است. در نزدیکی دیوارها، تلفات ویسکوز و اتلاف ناشی از هدایت حرارتی به دلیل وجود لایه های مرزی اهمیت پیدا می کند. ضخامت این لایه های مرزی به عنوان عمق نفوذ چسبناک و حرارتی شناخته می شود. به همین دلیل لازم است اثرات هدایت حرارتی و تلفات ویسکوز به طور صریح در معادلات حاکم گنجانده شود. به عنوان مثال، هنگام مدل‌سازی پاسخ مبدل‌هایی مانند میکروفون، بلندگوهای مینیاتوری و گیرنده‌ها استفاده می‌شود. کاربردهای دیگر عبارتند از تجزیه و تحلیل بازخورد در سمعک، تلفن های هوشمند و در دستگاه های تلفن همراه، یا مطالعه ارتعاشات میرایی ساختارهای MEMS.
( ) یافت می شود ، هنگام اضافه کردن یک رابط فیزیک، برای محاسبه تکامل گذرا تغییرات آکوستیک در فشار، سرعت و دما استفاده می شود. رابط، معادل حوزه زمانی Thermoviscous Acoustics، Frequency Domain Interface است.
. این رابط فیزیک برای مدل سازی دقیق آکوستیک در هندسه هایی با ابعاد کوچک مورد نیاز است. در نزدیکی دیوارها، تلفات ویسکوز و اتلاف ناشی از هدایت حرارتی به دلیل وجود لایه های مرزی اهمیت پیدا می کند. ضخامت این لایه های مرزی به عنوان عمق نفوذ چسبناک و حرارتی شناخته می شود. به همین دلیل لازم است اثرات هدایت حرارتی و تلفات ویسکوز به طور صریح در معادلات حاکم گنجانده شود. به عنوان مثال، هنگام مدل‌سازی پاسخ مبدل‌هایی مانند میکروفون، بلندگوهای مینیاتوری و گیرنده‌ها استفاده می‌شود. کاربردهای دیگر عبارتند از تجزیه و تحلیل بازخورد در سمعک، تلفن های هوشمند و در دستگاه های تلفن همراه، یا مطالعه ارتعاشات میرایی ساختارهای MEMS.رابط فیزیک معادلات حوزه زمان را حل می کند. این مدل را می توان با افزودن ویژگی Nonlinear Thermoviscous Acoustics Contributions به مدل اثرات غیرخطی گسترش داد . در حوزه زمان نیز امکان مدل‌سازی اثرات غیرخطی به دلیل تغییرات توپولوژی، مانند میرایی فیلم فشرده غیرخطی وجود دارد. این هنگام ترکیب رابط با قابلیت Moving Mesh به دست می آید .
معادلات تعریف شده توسط Thermoviscous Acoustics، رابط گذرا، فرمول اغتشاش مرتبه اول و دوم معادلات ناویر-استوکس در شرایط پس‌زمینه ساکن هستند که معادلات تداوم، تکانه و انرژی را حل می‌کنند. با توجه به توضیحات دقیق لازم هنگام مدل‌سازی آکوستیک ترموویسکوز، مدل به طور همزمان فشار صوتی p ، تغییر سرعت صوتی u (سرعت ذرات)، و تغییرات دمای آکوستیک T را حل می‌کند . این برای هندسه های دکارتی 3 بعدی، 2 بعدی و 1 بعدی و همچنین برای هندسه های متقارن محوری 2 بعدی و 1 بعدی در دسترس است.
رابط آکوستیک ترموویسکوز، رابط گذرا، به عنوان نوع دامنه فرکانس، در فرمول به اصطلاح میدان پراکنده فرموله شده است که در آن میدان کل (زیرنویس t ) مجموع میدان پراکنده است (میدان حل شده برای p ، u و T است. ) و یک میدان آکوستیک پس زمینه احتمالی ( زیرنویس b )، به گونه ای که
فرمول‌بندی میدان پراکنده در حوزه‌هایی که مشارکت‌های صوتی ترموویسکوز غیرخطی در آن گنجانده شده است ، قابل اجرا نیست . هنگامی که هیچ ویژگی زمینه‌های صوتی پس‌زمینه وجود ندارد (مقادیر فیلد پس‌زمینه به‌صورت پیش‌فرض صفر است)، فیلد کل به سادگی فیلد صوتی حل‌شده است، p t = p ، u t = u ، و T t = T. تمامی معادلات حاکم و شرایط مرزی در مجموع متغیرهای میدان فرموله می شوند.
هنگامی که این رابط فیزیک اضافه می شود، این گره های پیش فرض نیز به Model Builder – مدل آکوستیک ترموویسکوز ، دیوار و مقادیر اولیه اضافه می شوند . سپس، از نوار ابزار Physics ، گره های دیگری را اضافه کنید که به عنوان مثال، شرایط مرزی و منابع را پیاده سازی می کنند. همچنین می‌توانید روی Thermoviscous Acoustics کلیک راست کنید تا ویژگی‌های فیزیک را از منوی زمینه انتخاب کنید.
 | برای استراتژی‌های مدل‌سازی خوب، پیشنهادات حل‌کننده، اطلاعات پس‌پردازش، و همچنین نکات و ترفندها، بخش Modeling with Thermoviscous Acoustics Branch را ببینید . |
 | برای جزئیات بیشتر در مورد رابط فیزیک، زیربخش رابط فیزیک آکوستیک ترموویسکوز ، زیر بخش آکوستیک ترموویسکوز، رابط دامنه فرکانس را ببینید . جزئیات مربوط به معادلات حاکم در پیشینه تئوری بخش ترموویسکوز آکوستیک شعبه یافت می شود . |
تنظیمات
Label نام رابط فیزیک پیش فرض است .
Name عمدتاً به عنوان پیشوند دامنه برای متغیرهای تعریف شده توسط رابط فیزیک استفاده می شود. به چنین متغیرهای رابط فیزیک در عبارات با استفاده از الگوی <name> مراجعه کنید.<variable_name> . به منظور تمایز بین متغیرهای متعلق به رابط های فیزیکی مختلف، رشته نام باید منحصر به فرد باشد. فقط حروف، اعداد و زیرخط (_) در قسمت نام مجاز هستند . کاراکتر اول باید یک حرف باشد.
نام پیش‌فرض (برای اولین رابط فیزیک در مدل) tatd است .
معادله
بخش Equation را باز کنید تا معادلات حل شده با فرم معادله مشخص شده را ببینید. انتخاب پیش فرض برای فرم معادله روی Study controlled تنظیم شده است . مطالعات موجود تحت Show equations با فرض انتخاب شده اند .
• | برای مطالعه کنترل شده ، مقیاس گذاری معادلات برای عملکرد عددی حل کننده های مختلف و انواع مطالعه بهینه شده است. |
• | برای دامنه فرکانس می توانید به صورت دستی ضریب مقیاس پذیری Δ را در قسمت تنظیمات معادله صوتی ترموویسکوز وارد کنید . |
تنظیمات معادلات آکوستیک ترموویسکوز
به تنظیمات معادله آکوستیک ترموویسکوز مراجعه کنید .
پایدارسازی
برای نمایش این بخش، روی دکمه Show More Options ( ) کلیک کنید و Stabilization را انتخاب کنید . بدون تثبیت اعمال شده (پیش‌فرض)، تثبیت حداقل مربعات Galerkin (GLS) یا تثبیت‌سازی در جهت باد پتروف-گالرکین (SUPG) را انتخاب کنید . وقتی مشکلات صوتی ترموویسکوز خطی حل می‌شوند، مشکل پایدار است (با گسسته‌سازی پیش‌فرض P1-P2-P2)، اما به محض استفاده از ویژگی Nonlinear Thermoviscous Acoustics Contributions ، ممکن است نیاز به تثبیت باشد. برای مسائل غیرخطی ضعیف، هیچ تثبیت لازم نیست، اما برای مسائل متوسط و بسیار غیرخطی استفاده از تثبیت ضروری است. در بیشتر این موارد، ازگزینه تثبیت حداقل مربعات گالرکین (GLS) .
) کلیک کنید و Stabilization را انتخاب کنید . بدون تثبیت اعمال شده (پیش‌فرض)، تثبیت حداقل مربعات Galerkin (GLS) یا تثبیت‌سازی در جهت باد پتروف-گالرکین (SUPG) را انتخاب کنید . وقتی مشکلات صوتی ترموویسکوز خطی حل می‌شوند، مشکل پایدار است (با گسسته‌سازی پیش‌فرض P1-P2-P2)، اما به محض استفاده از ویژگی Nonlinear Thermoviscous Acoustics Contributions ، ممکن است نیاز به تثبیت باشد. برای مسائل غیرخطی ضعیف، هیچ تثبیت لازم نیست، اما برای مسائل متوسط و بسیار غیرخطی استفاده از تثبیت ضروری است. در بیشتر این موارد، ازگزینه تثبیت حداقل مربعات گالرکین (GLS) .حل گذرا و تنظیمات مش
حداکثر فرکانس برای حل را وارد کنید تا توسط حل کننده و مش کنترل شده فیزیک (در صورت استفاده) در مدل حل شود. فرکانس پیش‌فرض روی 1000[Hz] تنظیم شده است ، اما باید تغییر داده شود تا محتوای فرکانس منابع مورد استفاده در مدل را منعکس کند. مرحله زمانی (روش) را به صورت ثابت (ترجیح) پیش‌فرض و توصیه‌شده یا رایگان انتخاب کنید . گزینه Free به طور کلی برای مشکلات موج توصیه نمی شود. اگر مش محاسباتی محتوای فرکانس در مدل را نیز حل کند، حل‌کننده تولید شده در اکثر موقعیت‌ها کافی خواهد بود. توجه داشته باشید که هر تغییری که در این تنظیمات ایجاد شود (پس از اینکه مدل بار اول حل شد) تنها در صورتی در حل کننده منعکس می شودShow Default Solver یا Reset Solver to Defaults در مطالعه انتخاب شده است.
 | جزئیات مربوط به تنظیمات حل‌کننده گذرا در بخش مدل‌سازی با شاخه آکوستیک ترموویسکوز موجود است . |
گسسته سازی
از لیست، ترتیب و نوع عنصر (لاگرانژ یا سرندیپیتی) را به ترتیب برای فشار ، فیلد سرعت ، و تغییر دما انتخاب کنید . پیش‌فرض برای فشار خطی و برای سرعت و دما درجه دوم است.
 |
|
 | انتخاب بین توابع شکل لاگرانژ و سرندیپیتی بر تعداد DOFهای حل شده برای مش اعوجاج و پایداری آن تأثیر دارد. |
متغیرهای وابسته
این رابط فیزیک این متغیرهای وابسته (فیلدها)، فشار p ، میدان سرعت u و اجزای آن، و تغییرات دما T را تعریف می‌کند . نام ها را می توان تغییر داد اما نام فیلدها و متغیرهای وابسته باید در یک مدل منحصر به فرد باشد.
