 |
اسپیکر پیزوالکتریک MEMS
معرفی
این مدل یک بلندگوی سیستم میکروالکترومکانیکی پیزوالکتریک (MEMS) ارائه شده در Ref. 1 و 2 و 3 . این بلندگو که از چهار غشای مثلثی تشکیل شده است، از لایه ای از ماده سرب زیرکونات تیتانات (PZT) با دو الکترود در وجوه مخالف به عنوان محرک استفاده می کند. غشاهای مثلثی با شکاف های باریکی از هوا جدا می شوند که امکان انحراف بیشتر غشا را فراهم می کند. تلفات ترموویسکوز در شکاف ها جریان هوا را محدود می کند، بنابراین به چهار محرک اجازه می دهد تا مانند یک غشاء واحد به صورت صوتی رفتار کنند.
تعریف مدل
ماده PZT که در بالای یک لایه سیلیکونی قرار می گیرد، با ولتاژی تحریک می شود که باعث حرکت غشاء و ایجاد صدا می شود. شکل 1 نمای شماتیک بلندگو را نشان می دهد. چهار غشای مثلثی با شکاف های باریکی از هوا از هم جدا شده اند. رفتار آکوستیک در شکاف ها (به رنگ سبز نشان داده شده است) با فرمول صوتی کامل ترموویسکوز با استفاده از رابط فیزیک Thermoviscous Acoustics، Frequency Domain مدل سازی شده است.
شکل 1: نمایش شماتیک بلندگوی MEMS پیزوالکتریک، با نواحی که تلفات ترموویسکوز مربوط به آن با رنگ سبز مشخص شده است.
چهار غشای مثلثی مربعی با اضلاع تقریباً 4 میلی متری تشکیل می دهند. این غشاء با حجم پشتی تقریباً 24 میلی متر مکعب پشتیبان می شود . صدا به عنوان فنر (انطباق) عمل می کند که ویژگی های صوتی بلندگو را تغییر می دهد.
این آموزش از تقارن های موجود برای مدل سازی تنها یک چهارم بلندگو استفاده می کند و بقیه را با استفاده از ویژگی های تقارن نشان می دهد. این بلندگو در یک بافل بی نهایت قرار دارد و از اختلاف ولتاژی که بین وجه های ماده PZT عمل می کند برای ایجاد ارتعاشات استفاده می کند که به صورت اغتشاشات صوتی منتشر می شوند. ولتاژ عمل شامل یک جزء ثابت است که معمولاً ولتاژ بایاس (DC) و یک ولتاژ متناوب (AC یا سهم اغتشاش) نامیده می شود.
(1)
که در آن V 0 ولتاژ پایانه، V DC ولتاژ بایاس، V AC ولتاژ متناوب، f فرکانس حرکت، و t زمان است. به دلیل اثر پیزوالکتریک، ماده PZT برانگیخته شده با این ولتاژ باعث ایجاد تغییر شکل در غشاها می شود. مواد و ساختارهای پیزوالکتریک با رابط های مکانیک جامد و فیزیک الکترواستاتیک ، همراه با جفت شدن چندفیزیک اثر پیزوالکتریک و مدل های مواد مرتبط مدل شده اند.
شکاف هوا بین غشاها 9 میکرومتر عرض دارد و این شکاف به ترتیب بزرگی لایه مرزی چسبناک در هوا (در فرکانس های مورد مطالعه در اینجا) است. ضخامت لایه مرزی توسط
(2)
که در آن δ v ضخامت لایه مرزی چسبناک است (در معادله دوم خواص مواد هوا وارد شده است). در فرکانس تشدید 9 کیلوهرتز، δv مقدار 23.2 میکرومتر را به همان ترتیب بزرگی شکاف می‌گیرد. این نشان می دهد که تلفات ترموویسکوز احتمالاً پاسخ بلندگو را در فرکانس رانندگی تغییر می دهد. برای ثبت تلفات، آکوستیک ترموویسکوز، دامنه فرکانس برای مدلسازی آکوستیک در شکاف‌های هوا و حجم کوچک اطراف استفاده می‌شود.
بقیه حوزه‌های آکوستیک با استفاده از رابط فیزیک آکوستیک فشار، دامنه فرکانس گرفته می‌شوند . در اینجا لایه های مرزی ترموویسکوز از طریق شرط مرزی امپدانس لایه مرزی ترموویسکوز گرفته می شوند . شرایط دامنه باز اطراف بلندگو با یک لایه کاملاً منطبق مدل شده است . ویژگی محاسبه میدان خارجی برای به دست آوردن میدان صوتی در هر نقطه از حوزه خارجی استفاده می شود.
نتایج و بحث
مولفه هارمونیک تنش در غشا در شکل 2 نشان داده شده است . توجه داشته باشید که چگونه تحریک از طریق خمش، جابجایی عمود بر صفحه غشاء ایجاد می کند.
شکل 2: بخش هارمونیک تنش فون میزس در غشاها.
شکل 3 توزیع پتانسیل الکتریکی در غشاها را نشان می دهد. تغییرات پتانسیل الکتریکی تقریباً منحصراً در جهت عمودی اتفاق می افتد. همانطور که در شکل 4 مشاهده می شود ، ابعاد کوچک بلندگو به این معنی است که حوزه محاسباتی حتی یک طول موج کامل را در بالاترین فرکانس تحلیل شده، 20 کیلوهرتز، نمی گیرد.
شکل 3: تغییرات هارمونیک پتانسیل الکتریکی.
شکل 4: فشار آکوستیک کل در 20 کیلوهرتز.
شکل 5 سرعت آکوستیک لحظه ای در اطراف شکاف های هوا را نشان می دهد. گرادیان‌های سرعت بالا موجود در شکاف‌های هوا، تلفات برشی چسبناکی را ایجاد می‌کنند که فرکانس طبیعی غشاها را کاهش می‌دهد. توجه داشته باشید که بخش نشان داده شده نزدیک به مرکز غشاء است، بنابراین سرعت بخش کامل بیشتر از 0 است.
شکل 5: سرعت محلی آنی در 9 کیلوهرتز.
تلفات ترموویسکوز لگاریتمی، نشان‌داده‌شده در شکل 6 نشان می‌دهد که چگونه بیشتر تلفات ترموویسکوز در شکاف هوا متمرکز می‌شوند، و نشان می‌دهد که یک ویژگی آکوستیک ناحیه باریک (با استفاده از گزینه شکاف) در آکوستیک فشار می‌تواند به طور بالقوه برای ثبت تلفات ناشی از شکاف هوا. این مستلزم آن است که شکاف در طول عملیات به طور قابل توجهی تغییر نکند. این موضوع در یادداشت‌های مربوط به بخش پیاده‌سازی COMSOL در زیر بیشتر مورد بحث قرار گرفته است.
شکل 6: تلفات ترموویسکوزی حجمی لگاریتمی در اطراف شکاف هوا.
شکل 7 بزرگی و فاز امپدانس الکتریکی بلندگو را نشان می دهد. امپدانس الکتریکی مطابقت عالی با نتایج تجربی در Ref. 1 و 2 و 3 .
شکل 7: امپدانس الکتریکی بلندگو، بزرگی و فاز.
نکاتی درباره پیاده سازی COMSOL
این مدل از تجزیه و تحلیل سیگنال کوچک برای تجزیه و تحلیل اثر استاتیکی ولتاژ بایاس و اغتشاش هارمونیک ناشی از ولتاژ متناوب استفاده می کند. برای گنجاندن اثرات بخش DC (پیش تنیدگی و تغییر شکل) مهم است که غیرخطی بودن هندسی Include در مرحله مطالعه اختلال دامنه فرکانس انتخاب شود.
این مدل در حوزه فرکانس حل شده است که تغییر شکل‌های کوچک را در نظر می‌گیرد (فرض سیگنال کوچک). این به این معنی است که، برای مثال، تغییرات توپولوژیکی شکاف هوا در شبیه‌سازی ثبت نمی‌شود (شکاف به طور مؤثر ثابت می‌ماند). این فرضی است که هنگام کار در حوزه فرکانس ایجاد می شود. در رزونانس، حداکثر انحراف یک دور 4 میکرومتر است که در بالای تغییر شکل DC ساکن حدود 3 میکرومتر است، شکل 8 را ببینید . عرض شکاف 9 میکرومتر و ارتفاع شکاف 17 میکرومتر است، بنابراین در رزونانس، فرض سیگنال کوچک احتمالاً کاملاً معتبر نیست. تغییرات توپولوژیکی را می توان با استفاده از قابلیت Moving Mesh در مدل گنجاند . شامل تغییرات توپولوژی دینامیکی در بالای تغییر شکل DC نیاز به حل یک مدل گذرا دارد.
شکل 8: تغییر شکل ثابت غشا به دلیل ولتاژ بایاس DC.
این مدل از ویژگی Added Mass تحت Solid Mechanics برای نشان دادن جرم الکترودها استفاده می کند که تأثیر قابل توجهی بر فرکانس های تشدید دارند.
این مدل از یک بار مرزی برای جفت کردن دستی مکانیک جامد و آکوستیک فشار، فیزیک دامنه فرکانس استفاده می کند. این کوپلینگ دستی انجام می شود تا بتوان اثرات امپدانس لایه مرزی ترموویسکوز را در مناطقی که یک جفت بین این دو فیزیک وجود دارد، ثبت کرد. امپدانس لایه مرزی ترموویسکوز برای ثبت تلفات لایه مرزی در مرزهایی که با آکوستیک فشار، فیزیک دامنه فرکانس در تماس هستند، استفاده می‌شود.
شرط امپدانس لایه مرزی ترموویسکوز روشی ارزان برای گنجاندن اثرات لایه های مرزی ترموویسکوز است. این شرط برای مدل‌هایی معتبر است که هیچ همپوشانی بین لایه‌های مرزی وجود ندارد، همانطور که برای مدل فعلی صادق است. یک همپوشانی کوچک در گوشه‌های ولوم پشتی وجود دارد، اما این اثر حداقل است.
منابع
1. F. Stoppel، A.Männchen، F. Niekiel، D. Beer، T. Giese، و B. Wagner، “اسپیکر MEMS یکپارچه جدید برای کاربردهای درون گوش”، IEEE Micro Electro Mechanical Systems (MEMS) ، 2018.
2. A.Männchen، F. Stoppel، D. Beer، F. Niekiel، و B. Wagner، “سیستم هدفون داخل گوش با درایور MEMS پیزوالکتریک،” انجمن مهندسی صدا ، 2018.
3. A.Männchen، F. Stoppel، T. Brocks، F. Niekiel، D. Beer، و B. Wagner، “طراحی و تجزیه و تحلیل الکتروآکوستیک یک هدفون پیزوالکتریک MEMS در گوش”، انجمن مهندسی صدا، 2018 .
مسیر کتابخانه برنامه: Acoustics_Module/Electroacoustic_Transducers/piezo_mems_speaker
دستورالعمل مدلسازی
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 ، Structural Mechanics>Electromagnetics-Structure Interaction>Piezoelectricity>Piezoelectricity, Solid را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 | در درخت Select Physics ، Acoustics>Pressure Acoustics>Pressure Acoustics، Frequency Domain (acpr) را انتخاب کنید . |
5 | روی افزودن کلیک کنید . |
6 | در درخت Select Physics ، Acoustics>Thermoviscous Acoustics>Thermoviscous Acoustics، Frequency Domain (ta) را انتخاب کنید . |
7 | روی افزودن کلیک کنید . |
8 |  روی مطالعه کلیک کنید . |
9 | در درخت مطالعه انتخاب ، مطالعات از پیش تعیین شده برای واسط های فیزیک انتخاب شده >الکترواستاتیک> تجزیه و تحلیل سیگنال کوچک ، دامنه فرکانس را انتخاب کنید . |
10 |  روی Done کلیک کنید . |
هندسه 1
واحدهای مدل را روی میکرومتر تنظیم کنید.
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 ، میکرومتر را انتخاب کنید . |
پارامترها را از یک فایل خارجی وارد کنید. این فایل شامل پارامترهایی مانند ابعاد، حداکثر فرکانس و ولتاژ است که مدل فعلی را تعریف می کند.
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 piezo_mems_speaker_parameters.txt دوبار کلیک کنید . |
هندسه را از یک فایل خارجی وارد کنید.
هندسه 1
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 piezo_mems_speaker_geom_sequence.mph دوبار کلیک کنید . |
3 | در نوار ابزار Geometry ، روی  ساختن همه کلیک کنید . |
4 |  روی دکمه Show Grid در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
5 |  روی دکمه Transparency در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
عکس باید شبیه این باشد.
6 |  روی دکمه Transparency در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
تعاریف
اکستروژن خطی 1 (linext1)
1 | در نوار ابزار Definitions ، روی  Nonlocal Couplings کلیک کنید و Linear Extrusion را انتخاب کنید . |
بعداً از ویژگی Linear Extrusion برای تولید نمودارهای نتیجه استفاده خواهیم کرد .
2 | در پنجره Settings for Linear Extrusion ، قسمت Source Selection را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح موجودیت هندسی ، Edge را انتخاب کنید . |
4 | فقط لبه های 36، 91 و 141 را انتخاب کنید. |
5 | قسمت Source Vertices را پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
6 | فقط نقطه 11 را انتخاب کنید. |
7 | برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
8 | فقط نقطه 65 را انتخاب کنید. |
9 | قسمت Destination Vertices را پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
10 | فقط نقطه 11 را انتخاب کنید. |
11 | برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
12 | فقط نقطه 65 را انتخاب کنید. |
کاملاً منطبق بر لایه 1 (pml1)
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی لایه  کاملاً منطبق کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای لایه کاملاً منطبق ، قسمت انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، دامنه های PML را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Geometry را پیدا کنید . از لیست نوع ، استوانه ای را انتخاب کنید . |
5 | بخش Scaling را پیدا کنید . از لیست Physics ، Pressure Acoustics، Frequency Domain (acpr) را انتخاب کنید . |
هندسه 1
در پنجره Model Builder ، گره Component 1 (comp1)>Geometry 1 را جمع کنید .
مواد
مواد را روی مدل اعمال کنید. از مواد هوا و سیلیکون از دسته داخلی و مواد PZT از دسته پیزوالکتریک استفاده 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 درخت، Piezoelectric>Lead Zirconate Titanate (PZT-4) را انتخاب کنید . |
6 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
7 | در درخت، Built-in>Silicon را انتخاب کنید . |
8 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
9 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material بسته شود . |
مواد
سیلیکون (mat3)
1 | در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
2 | از لیست انتخاب ، دامنه های سیلیکون را انتخاب کنید . |
سرب زیرکونات تیتانات (PZT-4) (mat2)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Lead Zirconate Titanate (PZT-4) (mat2) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، دامنه های PZT را انتخاب کنید . |
آب (مت1)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Air (mat1) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از فهرست انتخاب ، Air Domains را انتخاب کنید . |
مکانیک جامدات (جامدات)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Solid Mechanics (solid) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Solid Mechanics ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، دامنه های ساختاری را انتخاب کنید . |
ویژگی Piezoelectric Material را به دامنه PZT اضافه کنید تا نیروهای پیزوالکتریک به درستی محاسبه شوند.
مواد پیزوالکتریک 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)> Solid Mechanics (solid) روی مواد پیزوالکتریک 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مواد پیزوالکتریک ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، دامنه های PZT را انتخاب کنید . |
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 Clear Selection کلیک کنید . |
4 | فقط مرزهای 45، 46، 111، 113، 142–144 و 146 را انتخاب کنید. |
تقارن 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Symmetry را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تقارن ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، Symmetric Boundaries را انتخاب کنید . |
جرم نشان دهنده الکترودها را اضافه کنید زیرا این جرم بر فرکانس های ویژه سیستم تأثیر می گذارد.
جرم اضافه شده – الکترود پلاتین
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Added Mass را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات Added Mass ، Added Mass – Pt Electrode را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . از لیست Selection ، Ground را انتخاب کنید . |
4 | بخش Added Mass را پیدا کنید . در قسمت متن ρ A ، rho_pt*th_pt را تایپ کنید . |
جرم اضافه شده – الکترود طلا
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Added Mass را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات Added Mass ، Added Mass – Au Electrode را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . از لیست انتخاب ، ترمینال را انتخاب کنید . |
4 | بخش Added Mass را پیدا کنید . در قسمت متن ρ A ، rho_au*th_au را تایپ کنید . |
بار مرزی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Boundary Load را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 39، 43، 93 و 97 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای بار مرزی ، بخش Force را پیدا کنید . |
4 | از لیست نوع بار ، فشار را انتخاب کنید . |
این بار صوتی را به عنوان یک بار مرزی اضافه می کند.
5 | در قسمت متن p ، acpr.p_t را تایپ کنید . |
برای کاهش زمان محاسبه مدل، ما فقط اثرات الکترواستاتیکی در غشاء و هوای اطراف شکاف را مدلسازی می‌کنیم.
الکترواستاتیک (ES)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Electrostatics (es) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای الکترواستاتیک ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، دامنه های الکترواستاتیک را انتخاب کنید . |
بقای بار، پیزوالکتریک 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Electrostatics (es) روی Charge Conservation, Piezoelectric 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حفظ شارژ ، پیزوالکتریک ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، دامنه های PZT را انتخاب کنید . |
زمین 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Ground را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای زمین ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Ground را انتخاب کنید . |
ترمینال 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Terminal را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ترمینال ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، ترمینال را انتخاب کنید . |
4 | قسمت ترمینال را پیدا کنید . از لیست نوع ترمینال ، ولتاژ را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متنی V 0 ، V_DC+linper(V_AC) را تایپ کنید . |
بلندگو دارای یک ولتاژ بایاس است که در مرحله Stationary آنالیز در نظر گرفته می شود. برای تشخیص قسمت متغیر ولتاژی که در مرحله اختلال دامنه فرکانس استفاده می شود، از عملگر لاینپر استفاده کنید .
آکوستیک فشار، دامنه فرکانس (ACPR)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Pressure Acoustics, Frequency Domain (acpr) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای آکوستیک فشار ، دامنه فرکانس ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، دامنه های آکوستیک فشار را انتخاب کنید . |
4 | برای گسترش بخش Discretization کلیک کنید . |
تقارن 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Symmetry را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تقارن ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، Symmetric Boundaries را انتخاب کنید . |
محاسبه میدان خارجی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Exterior Field Calculation را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای محاسبه میدان خارجی ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Exterior Field Boundaries را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Exterior Field Calculation را پیدا کنید . از Condition در لیست صفحه x = x 0 ، مرز سخت صدای متقارن/بی نهایت را انتخاب کنید . |
5 | از Condition در لیست صفحه y = y 0 ، مرز سخت صدای متقارن/بی نهایت را انتخاب کنید . |
6 | از شرط موجود در لیست صفحه z = z 0 ، مرز سخت صدای متقارن/بی نهایت را انتخاب کنید . |
امپدانس لایه مرزی ترموویسکوز 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و امپدانس لایه مرزی Thermoviscous Boundary Layer را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای امپدانس لایه مرزی ترموویسکوز ، قسمت Fluid Properties را پیدا کنید . |
3 | از لیست مواد سیال ، هوا (mat1) را انتخاب کنید . |
4 | فقط مرزهای 3، 44، 47 و 141 را انتخاب کنید. |
امپدانس لایه مرزی ترموویسکوز 2
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و امپدانس لایه مرزی Thermoviscous Boundary Layer را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 39، 43، 93 و 97 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای امپدانس لایه مرزی ترموویسکوز ، قسمت Fluid Properties را پیدا کنید . |
4 | از لیست مواد سیال ، هوا (mat1) را انتخاب کنید . |
اکنون سرعت جامد را اضافه کنید تا کوپلینگ دستی ایجاد شود.
5 | قسمت Mechanical Condition را پیدا کنید . از لیست شرایط مکانیکی ، سرعت را انتخاب کنید . |
6 | بردار v 0 را به صورت مشخص کنید |
solid.u_tX | ایکس |
solid.u_tY | y |
solid.u_tZ | z |
آکوستیک ترموویسکوز، دامنه فرکانس (TA)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Thermoviscous Acoustics, Frequency Domain (ta) کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for Thermoviscous Acoustics، Frequency Domain ، بخش Domain Selection را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، دامنه های Thermoviscous را انتخاب کنید . |
تقارن 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Symmetry را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تقارن ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، Symmetric Boundaries را انتخاب کنید . |
جفت‌های چندفیزیکی گمشده را اضافه کنید که تعامل بین فیزیک‌های مختلف را کنترل می‌کند. آکوستیک ترموویسکوز به ساختار و جفت بین آکوستیک ترموویسکوز و آکوستیک فشار.
چند فیزیک
مرز ساختار آکوستیک ترموویسکوز 1 (tsb1)
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Multiphysics Couplings کلیک کنید و Boundary>Thermoviscous Acoustic-Structure Boundary را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مرز ساختار آکوستیک ترموویسکوز ، بخش انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، همه مرزها را انتخاب کنید . |
مرز آکوستیک-ترموویسکوز آکوستیک 1 (atb1)
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Multiphysics Couplings کلیک کنید و Boundary>Acoustic-Thermoviscous Acoustic Boundary را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Acoustic-Thermoviscous Acoustic Boundary ، قسمت Boundary Selection را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، همه مرزها را انتخاب کنید . |
مش 1
در این مدل مش به صورت دستی تنظیم می شود. با افزودن مستقیم جزء مش مورد نظر ادامه دهید.
نقشه برداری 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Boundary کلیک کنید و Mapped را انتخاب کنید . |
2 |  روی دکمه Wireframe Rendering در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
3 | فقط مرزهای 36، 73، 81، 90 و 121 را انتخاب کنید. |
4 | در پنجره تنظیمات برای Mapped ، برای گسترش بخش Reduce Element Skewness کلیک کنید . |
5 | تیک Adjust edge mesh را انتخاب کنید . |
سایز 1
1 | روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب 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 . |
5 | کادر انتخاب حداکثر اندازه عنصر را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، dvisc*4 را تایپ کنید . |
توزیع 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط Edge 35 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 متن نسبت عنصر ، 2 را تایپ کنید . |
6 | چک باکس توزیع متقارن را انتخاب کنید . |
توزیع 2
1 | روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط Edge 102 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 متن نسبت عنصر ، 3 را تایپ کنید . |
توزیع 3
1 | روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط Edge 81 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 متن نسبت عنصر ، 3 را تایپ کنید . |
6 | تیک Reverse direction را انتخاب کنید . |
توزیع 4
1 | روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط لبه های 72 و 141 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | در فیلد متنی Number of element ، 3 را تایپ کنید . |
اندازه
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 6 عنصر در هر طول موج استفاده می کنیم.
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (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 ، lambda_min/6 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متنی Minimum size element ، dvisc/2 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متنی Maximum element growth rate ، 1.3 را تایپ کنید . |
7 |  روی ساخت همه کلیک کنید . |
مثلثی رایگان 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Boundary کلیک کنید و Free Triangular را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 16، 35، 43، 63، 97، 108، 130 و 140 را انتخاب کنید. |
سایز 1
1 | روی Free Triangular 1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب 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 . |
5 | کادر انتخاب حداکثر اندازه عنصر را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، dvisc*15 را تایپ کنید . |
6 | کادر بررسی حداکثر نرخ رشد عنصر را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 1.2 را تایپ کنید . |
7 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
مش باید به این شکل باشد.
جارو 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Swept کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Swept ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | فقط دامنه های 3، 4، 8-13، 16، 17، 19-28، 30 و 32-37 را انتخاب کنید. |
توزیع 1
1 | روی Swept 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط دامنه های 4، 10، 11، 13، 17، 20، 23، 25، 27، 30، 33، 35 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 . |
5 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
مش از طریق حوزه های آکوستیک ترموویسکوز جاروب می شود. این امر هزینه محاسباتی تحلیل را کاهش می دهد. مش باید به این شکل باشد.
چهار وجهی رایگان 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Free Tetrahedral کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Free Tetrahedral ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | فقط دامنه های 1، 2، 5، 6، 29 و 31 را انتخاب کنید. |
5 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
جارو 2
در نوار ابزار Mesh ، روی Swept کلیک کنید .
Swept کلیک کنید .توزیع 1
1 | روی Swept 2 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متنی Number of Elements عدد 8 را تایپ کنید . |
4 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
لایه های مرزی 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Boundary Layers کلیک کنید . |
یک لایه مرزی از یک عنصر را روی مرز محاسبه میدان خارجی اضافه کنید. این تضمین می کند که گرادیان ها به درستی محاسبه می شوند.
2 | در پنجره تنظیمات برای لایه های مرزی ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | فقط دامنه 6 را انتخاب کنید. |
5 | برای گسترش بخش Transition کلیک کنید . کادر بررسی Smooth transition to interior mesh را پاک کنید . |
ویژگی های لایه مرزی
1 | در پنجره Model Builder ، روی Boundary Layer Properties کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ویژگی های لایه مرزی ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Exterior Field Boundaries را انتخاب کنید . |
4 | قسمت لایه ها را پیدا کنید . در قسمت متنی Number of layers عدد 1 را تایپ کنید . |
5 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
مطالعه 1
مرحله 2: اختلال دامنه فرکانس
1 | در پنجره Model Builder ، در مطالعه 1 روی مرحله 2: اختلال دامنه فرکانس کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اختلال دامنه فرکانس ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن فرکانس‌ها ، 10 5000 6000 7000 8000 9000 9200 9400 9475 9550 9600 9650 9725 9800 10000 10200 11000 را تایپ کنید . |
4 | زیربخش مقادیر نقطه خطی سازی را پیدا کنید . تیک Include geometric nonlinearity را انتخاب کنید . |
تنظیم این گزینه برای اینکه پیش تنیدگی در مرحله مطالعه اغتشاش حوزه فرکانس لحاظ شود، مهم است. در نهایت، برای اینکه حل کننده تکراری (در زیر فعال شده است) سریعتر حل شود، گزینه راه حل استفاده مجدد را روی no قرار دهید. در یک مدل دامنه فرکانس، راه حل اغلب به طور قابل توجهی بین فرکانس ها تغییر می کند، به این معنی که استفاده از راه حل قبلی به عنوان حدس اولیه بهینه نیست.
5 | از راه حل استفاده مجدد از لیست مرحله قبلی ، No را انتخاب کنید . |
راه حل 1 (sol1)
1 | در نوار ابزار مطالعه ، روی  Show Default Solver کلیک کنید . |
2 | در پنجره Model Builder ، گره Solution 1 (sol1) را گسترش دهید . |
3 | در پنجره Model Builder ، گره Study 1>Solver Configurations>Solution 1 (sol1)>Stationary Solver 2 را گسترش دهید . |
4 | روی Study 1>Solver Configurations>Solution 1 (sol1)>Stationary Solver 2>Suggested Iterative Solver (GMRES with Direct Precon.) (pze1_tsb1_atb1) کلیک راست کرده و Enable را انتخاب کنید . |
حل کننده تکراری برای مدل های بزرگی مانند این کارآمدتر است.
5 | در پنجره تنظیمات برای تکرار ، روی  محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
سطح فشار صدا (ACPR)
در پنجره Model Builder ، در قسمت Results روی Sound Pressure Level (acpr) راست کلیک کرده و Delete را انتخاب کنید .
فشار صوتی (ta)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Acoustic Pressure (ta) کلیک راست کرده و Delete را انتخاب کنید . |
این نمودارها برای تحلیل مورد نیاز نیستند.
استرس (جامد)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Results روی Stress (solid) کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 3D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست مقدار پارامتر (فرکانس (Hz)) ، 9600 را انتخاب کنید . |
4 | برای گسترش بخش انتخاب کلیک کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
5 | از لیست انتخاب ، دامنه های ساختاری را انتخاب کنید . |
6 | کادر بررسی Apply to data edges را انتخاب کنید . |
جلد 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Stress (solid) را گسترش دهید ، سپس روی Volume 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حجم ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | از لیست واحد ، MPa را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار استرس (جامد) ، روی  Plot کلیک کنید . |
تصویر باید مانند شکل 2 باشد .
پتانسیل الکتریکی (ها)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Results روی Electric Potential (es) کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 3D Plot Group ، بخش Selection را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | از لیست انتخاب ، دامنه های الکترواستاتیک را انتخاب کنید . |
5 | کادر بررسی Apply to data edges را انتخاب کنید . |
6 | در نوار ابزار Electric Potential (es) ، روی  Plot کلیک کنید . |
چند برش 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Electric Potential (es) را گسترش دهید ، سپس روی Multislice 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Multislice ، بخش Multiplane Data را پیدا کنید . |
3 | زیربخش x-planes را پیدا کنید . از لیست روش ورود ، تعداد هواپیماها را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن Planes عدد 0 را تایپ کنید . |
5 | زیربخش y-planes را پیدا کنید . از لیست روش ورود ، تعداد هواپیماها را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت متن Planes ، 5 را تایپ کنید . |
7 | زیربخش z-planes را پیدا کنید . از لیست روش ورود ، تعداد هواپیماها را انتخاب کنید . |
8 | در قسمت متن Planes عدد 0 را تایپ کنید . |
ساده سازی چند تکه 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Streamline Multislice 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Streamline Multislice ، بخش Multiplane Data را پیدا کنید . |
3 | زیربخش x-planes را پیدا کنید . از لیست روش ورود ، تعداد هواپیماها را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن Planes عدد 0 را تایپ کنید . |
5 | زیربخش y-planes را پیدا کنید . از لیست روش ورود ، تعداد هواپیماها را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت متن Planes ، 5 را تایپ کنید . |
7 | زیربخش z-planes را پیدا کنید . از لیست روش ورود ، تعداد هواپیماها را انتخاب کنید . |
8 | در قسمت متن Planes عدد 0 را تایپ کنید . |
9 | در نوار ابزار Electric Potential (es) ، روی  Plot کلیک کنید . |
تصویر باید مانند شکل 3 باشد .
فشار صوتی (ta+acpr)
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش Results روی Acoustic Pressure (acpr) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، فشار صوتی (ta+acpr) را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Selection را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | از لیست انتخاب ، همه به جز PML را انتخاب کنید . |
5 | کادر بررسی Apply to data edges را انتخاب کنید . |
سطح 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره فشار صوتی (ta+acpr) را گسترش دهید . |
2 | روی Results>Acoustic Pressure (ta+acpr)>Surface 1 کلیک راست کرده و Delete را انتخاب کنید . |
جلد 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Acoustic Pressure (ta+acpr) کلیک راست کرده و Volume را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حجم ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Multiphysics>atb1.p_t – Total Acoustic Pressure – Pa را انتخاب کنید . |
3 | قسمت Expression را پیدا کنید . |
4 | چک باکس Description را انتخاب کنید . در قسمت متن مربوطه، فشار صوتی را تایپ کنید . |
5 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید .  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
6 | در کادر محاوره ای جدول رنگ ، Wave>Wave را در درخت انتخاب کنید. |
7 | روی OK کلیک کنید . |
8 | در پنجره تنظیمات برای حجم ، قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . |
9 | از لیست مقیاس ، خطی متقارن را انتخاب کنید . |
فیلتر 1
1 | روی جلد 1 کلیک راست کرده و Filter را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای فیلتر ، قسمت انتخاب عنصر را پیدا کنید . |
3 | در قسمت عبارت Logical for inclusion متن (x<y) را تایپ کنید . |
4 | در نوار ابزار فشار صوتی (ta+acpr) ، روی  Plot کلیک کنید . |
تصویر باید مانند شکل 4 باشد .
فشار آکوستیک، سطوح ایزورفیس (ta+acpr)
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش Results روی Acoustic Pressure, Isosurfaces (acpr) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، فشار صوتی، Isosurfaces (ta+acpr) را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید. |
3 | قسمت Selection را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | از لیست انتخاب ، همه به جز PML را انتخاب کنید . |
5 | کادر بررسی Apply to data edges را انتخاب کنید . |
ایزورفیس 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Acoustic Pressure، Isosurfaces (ta+acpr) را گسترش دهید ، سپس روی Isosurface 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Isosurface ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Multiphysics>atb1.p_t – Total Acoustic Pressure – Pa را انتخاب کنید . |
3 | قسمت Expression را پیدا کنید . |
4 | چک باکس Description را انتخاب کنید . در قسمت متن مربوطه، فشار صوتی را تایپ کنید . |
5 | در نوار ابزار فشار صوتی، Isosurfaces (ta+acpr) ، روی  Plot کلیک کنید . |
تصویر باید به این شکل باشد.
سرعت صوتی (ta)
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش Results روی Acoustic Velocity (ta) کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 3D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست مقدار پارامتر (فرکانس (Hz)) ، 9600 را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Selection را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
5 | از لیست انتخاب ، دامنه های Thermoviscous را انتخاب کنید . |
6 | کادر بررسی Apply to data edges را انتخاب کنید . |
7 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . کادر بررسی لبه های مجموعه داده Plot را پاک کنید . |
8 | در نوار ابزار Acoustic Velocity (ta) ، روی  Plot کلیک کنید . |
تکه
1 | در پنجره Model Builder ، گره Acoustic Velocity (ta) را گسترش دهید ، سپس Slice را کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Slice ، بخش Plane Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست نوع هواپیما ، General را انتخاب کنید . |
4 | از لیست روش ورود هواپیما ، نقطه و بردار عادی را انتخاب کنید . |
5 | زیربخش Point را پیدا کنید . در قسمت متن x ، 20 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن y عدد 20 را تایپ کنید . |
7 | زیربخش Normal vector را پیدا کنید . در قسمت متن x ، 1 را تایپ کنید . |
8 | در قسمت متن y ، 1 را تایپ کنید . |
9 | در قسمت متن z ، 0 را تایپ کنید . |
10 | کادر بررسی صفحات موازی اضافی را انتخاب کنید . |
11 | در قسمت متن Planes ، 10 را تایپ کنید . |
12 | در نوار ابزار Acoustic Velocity (ta) ، روی  Plot کلیک کنید . |
تصویر باید مانند شکل 5 باشد .
تغییرات دما (ta)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Results روی Temperature Variation (ta) کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 3D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست مقدار پارامتر (فرکانس (Hz)) ، 9600 را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Selection را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
5 | از لیست انتخاب ، دامنه های Thermoviscous را انتخاب کنید . |
6 | کادر بررسی Apply to data edges را انتخاب کنید . |
7 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . کادر بررسی لبه های مجموعه داده Plot را پاک کنید . |
8 | در نوار ابزار تغییرات دما (ta) ، روی  Plot کلیک کنید . |
چند برش
1 | در پنجره Model Builder ، گره Temperature Variation (ta) را گسترش دهید . |
2 | روی Results>Temperature Variation (ta)>Multislice کلیک راست کرده و Delete را انتخاب کنید . |
برش 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Temperature Variation (ta) کلیک راست کرده و Slice را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Slice ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Expression ، ta.T_t را تایپ کنید . |
4 | قسمت Plane Data را پیدا کنید . از لیست نوع هواپیما ، General را انتخاب کنید . |
5 | از لیست روش ورود هواپیما ، نقطه و بردار عادی را انتخاب کنید . |
6 | زیربخش Point را پیدا کنید . در قسمت متن x ، 20 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن y عدد 20 را تایپ کنید . |
8 | زیربخش Normal vector را پیدا کنید . در قسمت متن x ، 1 را تایپ کنید . |
9 | در قسمت متن y ، 1 را تایپ کنید . |
10 | در قسمت متن z ، 0 را تایپ کنید . |
11 | کادر بررسی صفحات موازی اضافی را انتخاب کنید . |
12 | در قسمت متن Planes ، 10 را تایپ کنید . |
13 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید .  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
14 | در کادر محاوره ای Color Table ، Thermal>ThermalWave را در درخت انتخاب کنید. |
15 | روی OK کلیک کنید . |
16 | در پنجره تنظیمات برای Slice ، بخش Coloring and Style را پیدا کنید . |
17 | از لیست مقیاس ، خطی متقارن را انتخاب کنید . |
18 | در نوار ابزار تغییرات دما (ta) ، روی  Plot کلیک کنید . |
تصویر باید به این شکل باشد.
تلفات ترموویسکوز لگاریتمی (ta)
1 | روی Temperature Variation (ta) کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات گروه طرح سه بعدی ، Logarithmic Thermoviscous Losses (ta) را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
برش 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Logarithmic Thermoviscous Losses (ta) را گسترش دهید ، سپس بر روی Slice 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Slice ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Expression ، log10(ta.diss_tot) را تایپ کنید . |
4 | چک باکس Description را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، log10 (تلفات ترموویسکوز) را تایپ کنید . |
5 | برای گسترش بخش Range کلیک کنید . تیک گزینه Manual color range را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت حداقل متن، 6.1 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت Maximum text، 8.1 را تایپ کنید . |
8 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید .  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
9 | در کادر محاوره ای Color Table ، Thermal>HeatCameraLight را در درخت انتخاب کنید. |
10 | روی OK کلیک کنید . |
11 | در پنجره تنظیمات برای Slice ، بخش Coloring and Style را پیدا کنید . |
12 | از لیست مقیاس ، خطی را انتخاب کنید . |
تصویر باید مانند شکل 6 باشد .
امپدانس ترمینال
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 1D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره Settings for 1D Plot Group ، Terminal Impedance را در قسمت نوشتاری Label تایپ کنید . |
3 | برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان ، Label را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . چک باکس Two y-axes را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Axis را پیدا کنید . تیک گزینه Manual axis limits را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت حداقل متن x ، 18 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن حداکثر x ، 20000 را تایپ کنید . |
8 | در فیلد متن حداقل y ، 0.1 را تایپ کنید . |
9 | در قسمت حداکثر متن y ، 150 را تایپ کنید . |
10 | در فیلد متن حداقل y Secondary ، -91 را تایپ کنید . |
11 | در قسمت متنی Secondary y Maximum ، -20 را تایپ کنید . |
12 | کادر بررسی مقیاس گزارش محور x را انتخاب کنید . |
13 | کادر بررسی مقیاس گزارش محور y را انتخاب کنید . |
14 | قسمت Legend را پیدا کنید . از لیست موقعیت ، پایین سمت چپ را انتخاب کنید . |
جهانی 1
1 | روی Terminal Impedance 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 |
abs(1/es.Y11)/4 | k Ω | اندازه |
4 | در نوار ابزار ترمینال امپدانس ، روی  Plot کلیک کنید . |
جهانی 2
1 | در پنجره Model Builder ، روی Terminal Impedance کلیک راست کرده و Global را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش y-Axis را پیدا کنید . |
3 | کادر Plot on secondary y-axis را انتخاب کنید . |
4 | قسمت y-Axis Data را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
arg((1/es.Y11)) | درجه | فاز |
5 | در نوار ابزار ترمینال امپدانس ، روی  Plot کلیک کنید . |
تصویر باید مانند شکل 7 باشد .
مطالعه 1 / راه حل 1 (3) (sol1)
در نوار ابزار Results ، روی More Datasets کلیک کنید و Solution را انتخاب کنید .
More Datasets کلیک کنید و Solution را انتخاب کنید .انتخاب
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  ویژگی ها کلیک کنید و Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | از لیست انتخاب ، دامنه های الکترواستاتیک را انتخاب کنید . |
بخش 3 بعدی 1
1 | در نوار ابزار Results ، روی  More Datasets کلیک کنید و Sector 3D را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Sector 3D ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 1/راه حل 1 (3) (sol1) را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Symmetry را پیدا کنید . در قسمت متنی Number of Sectors ، 4 را تایپ کنید . |
5 | از لیست Transformation ، چرخش و بازتاب را انتخاب کنید . |
تصویر بند انگشتی مدل
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  3D Plot Group کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات گروه طرح سه بعدی ، Model Thumbnail را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست Dataset ، Sector 3D 1 را انتخاب کنید . |
4 | از لیست مقدار پارامتر (فرکانس (Hz)) ، 9600 را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . کادر بررسی لبه های مجموعه داده Plot را پاک کنید . |
6 | در نوار ابزار Model Thumbnail ، روی  Plot کلیک کنید . |
7 |  روی دکمه Show Grid در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
8 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
جلد 1
روی Model Thumbnail کلیک راست کرده و Volume را انتخاب کنید .
تغییر شکل 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Volume 1 کلیک راست کرده و Deformation را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تغییر شکل ، بخش مقیاس را پیدا کنید . |
3 | تیک گزینه Scale factor را انتخاب کنید . در فیلد متن مرتبط، 100 را تایپ کنید . |
4 | در نوار ابزار Model Thumbnail ، روی  Plot کلیک کنید . |
برش 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Model Thumbnail کلیک راست کرده و Slice را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Slice ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Expression ، ta.v_inst را تایپ کنید . |
4 | قسمت Plane Data را پیدا کنید . از لیست نوع هواپیما ، General را انتخاب کنید . |
5 | از لیست روش ورود هواپیما ، نقطه و بردار عادی را انتخاب کنید . |
6 | زیربخش Normal vector را پیدا کنید . در قسمت متن x ، 1 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن y ، 1 را تایپ کنید . |
8 | در قسمت متن z ، 0 را تایپ کنید . |
9 | کادر بررسی صفحات موازی اضافی را انتخاب کنید . |
10 | در قسمت متن Planes ، 20 را تایپ کنید . |
11 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . تیک Color legend را پاک کنید . |
12 |  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
13 | در کادر محاوره ای Color Table ، Traffic>Traffic در درخت را انتخاب کنید. |
14 | روی OK کلیک کنید . |
15 | در پنجره تنظیمات برای Slice ، برای گسترش بخش Inherit Style کلیک کنید . |
16 | از لیست Plot ، جلد 1 را انتخاب کنید . |
17 | تیک Color را پاک کنید . |
18 | کادر انتخاب Color and data range را پاک کنید . |
19 | در نوار ابزار Model Thumbnail ، روی  Plot کلیک کنید . |
تغییر شکل 1
1 | بر روی Slice 1 کلیک راست کرده و Deformation را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تغییر شکل ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن x-component عدد 0 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متنی y-component عدد 0 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن z-component ، lineext1(w) را تایپ کنید . |
برش 2
1 | در پنجره Model Builder ، در Results>Model Thumbnail روی Slice 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Slice ، بخش Plane Data را پیدا کنید . |
3 | زیربخش Normal vector را پیدا کنید . در قسمت متن x ، -1 را تایپ کنید . |
4 | برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان ، هیچکدام را انتخاب کنید . |
5 | در نوار ابزار Model Thumbnail ، روی  Plot کلیک کنید . |
6 |  روی دکمه Go to Default View در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
خط 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Model Thumbnail کلیک راست کرده و Line را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات خط ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت Expression text 0 را تایپ کنید . |
4 | برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان ، هیچکدام را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . از لیست Coloring ، Uniform را انتخاب کنید . |
6 | از لیست رنگ ، سیاه را انتخاب کنید . |
7 | برای گسترش بخش Inherit Style کلیک کنید . از لیست Plot ، جلد 1 را انتخاب کنید . |
8 | تیک Color را پاک کنید . |
9 | کادر انتخاب Color and data range را پاک کنید . |
تغییر شکل 1
روی Line 1 کلیک راست کرده و Deformation را انتخاب کنید .
تصویر بند انگشتی مدل
1 | در نوار ابزار Model Thumbnail ، روی  Plot کلیک کنید . |
تصویر باید به این شکل باشد.
تغییر شکل ثابت (پیش تنیدگی)
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 ، تغییر شکل ثابت (پیش تنیدگی) را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست Dataset ، Study 1/Solution Store 1 (sol2) را انتخاب کنید . |
4 | برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان ، Label را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Color Legend را پیدا کنید . تیک Show units را انتخاب کنید . |
سطح 1
1 | روی Stationary Deformation (پیش تنیدگی) کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت Expression text، abs(w) را تایپ کنید . |
تغییر شکل 1
1 | روی Surface 1 کلیک راست کرده و Deformation را انتخاب کنید . |
2 | در نوار ابزار تغییر شکل ثابت (پیش تنیدگی) ، روی  Plot کلیک کنید . |
تغییر شکل ثابت باید به این شکل باشد. توجه داشته باشید که تغییر شکل ثابت تنها 3[um] در مرکز است (مقیاس جابجایی در نمودار اغراق‌آمیز است). تغییر شکل در مقایسه با ضخامت کل غشاء 17[um] کوچک است. این نشان می‌دهد که اثرات تغییرات توپولوژی، که می‌توان با معرفی یک ویژگی مش متحرک دریافت کرد ، قابل چشم پوشی است.
پاسخ روی محور در 10 سانتی متر
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 ، پاسخ On-Axis را در 10 سانتی متر در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت عنوان را پیدا کنید . از لیست نوع عنوان ، Label را انتخاب کنید . |
گروه اکتاو 1
1 | در نوار ابزار On-Axis Response at 10 cm ، 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 Expression text، pext(0,0,10[cm]) را تایپ کنید . |
5 | قسمت Plot را پیدا کنید . از لیست Quantity ، چگالی طیفی توان پیوسته را انتخاب کنید . |
6 | در نوار ابزار On-Axis Response at 10 cm ، روی  Plot کلیک کنید . |
پاسخ روی محور، 10 سانتی متر بالاتر از بلندگو، باید به این شکل باشد.
ضمیمه: دستورالعمل های توالی هندسه
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 |  روی Done کلیک کنید . |
هندسه 1
واحدهای مدل را روی میکرومتر تنظیم کنید.
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 ، میکرومتر را انتخاب کنید . |
پارامترها را از یک فایل خارجی وارد کنید. این فایل شامل پارامترهایی مانند ابعاد، حداکثر فرکانس و ولتاژ است که مدل فعلی را تعریف می کند.
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 |
l_speaker | 4[mm] | 0.004 متر | سمت بلندگو |
th_si | 15 [یک] | 1.5E-5m | ضخامت لایه سیلیکونی |
th_pzt | 2 [یک] | 2E-6 متر | ضخامت لایه PZT |
شکاف هوا | 9 [یک] | 9E-6 متر | شکاف هوا بین محرک ها |
d_speaker | 1.5[mm] | 0.0015 متر | عمق حفره پشت |
یک صفحه کار ایجاد کنید که در آن ویژگی های اصلی بلندگو تعریف شود. این مدل از تقارن فقط برای مدل سازی یک چهارم هندسه استفاده می کند. این باعث کاهش زمان محاسبه می شود.
هندسه 1
روی دکمه Show Grid در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .صفحه کار 1 (wp1)
در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه کار کلیک کنید .
کار کلیک کنید .صفحه کار 1 (wp1)> هندسه صفحه
در پنجره Model Builder ، روی صفحه هندسه کلیک کنید .
صفحه کار 1 (wp1)> مربع 1 (sq1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  مربع کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مربع ، بخش Size را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Side length ، l_speaker/2 را تایپ کنید . |
4 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
5 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> مستطیل 1 (r1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
یک مستطیل ایجاد کنید که نشان دهنده شکاف هوا در غشا باشد. این شکاف با استفاده از آکوستیک ترموویسکوز مدلسازی می‌شود.
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، sqrt(2)/2*l_speaker-air_gap را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 12*air_gap را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . از لیست پایه ، مرکز را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت نوشتار xw ، l_speaker/4 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن yw ، l_speaker/4 را تایپ کنید . |
8 | قسمت Rotation Angle را پیدا کنید . در قسمت متن چرخش ، 45 را تایپ کنید . |
9 | برای گسترش بخش لایه ها کلیک کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام لایه | ضخامت (ΜM) |
لایه 1 | 5.5 * شکاف_هوا |
10 | تیک Layers on top را انتخاب کنید . |
11 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
یک مستطیل جدید ایجاد کنید تا بتوان یک مش جاروب شده در حوزه های Thermoviscous Acoustics ایجاد کرد.
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 ، sqrt(2)/2*l_speaker-16*air_gap را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 12*air_gap را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . از لیست پایه ، مرکز را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت نوشتار xw ، l_speaker/4 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن yw ، l_speaker/4 را تایپ کنید . |
8 | قسمت Rotation Angle را پیدا کنید . در قسمت متن چرخش ، 45 را تایپ کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> اتحادیه 1 (uni1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، 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. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Union ، روی  Build Selected کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> حذف نهادهای 1 (del1)
1 | روی Plane Geometry کلیک راست کرده و Delete Entities را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حذف نهادها ، بخش Entities یا Objects to Delete را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | در شی uni1 فقط دامنه های 1، 6، 13 و 17 را انتخاب کنید. |
5 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
صفحه کار 1 را اکسترود کنید تا هندسه سه بعدی ایجاد کنید که نمایانگر سیلیکون و لایه‌های PZT غشا است.
اکسترود 1 (ext1)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Geometry 1 روی Work Plane 1 (wp1) کلیک راست کرده و Extrude را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Extrude ، بخش Distances را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
فواصل (ΜM) |
th_si |
th_si+th_pzt |
4 | تیک Reverse direction را انتخاب کنید . |
5 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
هندسه باید به این شکل باشد.
یک سیلندر اضافه کنید که برای حوزه های Thermoviscous Acoustics استفاده می شود.
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 نوشتاری Radius ، 6*air_gap را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، sqrt(2)/2*l_speaker را تایپ کنید . |
5 | قسمت Axis را پیدا کنید . از لیست نوع محور ، دکارتی را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت متن x ، 1 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن y ، 1 را تایپ کنید . |
8 | در قسمت متن z ، 0 را تایپ کنید . |
9 | برای گسترش بخش لایه ها کلیک کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام لایه | ضخامت (ΜM) |
لایه 1 | 8* شکاف_هوا |
10 | تیک Layers on side را پاک کنید . |
11 | تیک Layers on bottom را انتخاب کنید . |
12 | تیک Layers on top را انتخاب کنید . |
13 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
سیلندر را به دو نیم تقسیم کرده و در مراحل زیر آن ها را به محل مناسب منتقل کنید.
اشیاء پارتیشن 1 (par1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Partition Objects را انتخاب کنید . |
2 | فقط شی cyl1 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای اشیاء پارتیشن ، قسمت اشیاء پارتیشن را پیدا کنید . |
4 | از فهرست پارتیشن با ، صفحه کار را انتخاب کنید . |
5 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
حرکت 1 (mov1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Transforms کلیک کرده و Move را انتخاب کنید . |
2 | فقط شی par1 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای حرکت ، بخش Displacement را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متن z ، -th_pzt-th_si را تایپ کنید . |
5 | قسمت Input را پیدا کنید . چک باکس Keep input objects را انتخاب کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
حذف نهادهای 1 (del1)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Geometry 1 کلیک راست کرده و Delete Entities را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حذف نهادها ، بخش Entities یا Objects to Delete را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | در شی mov1 فقط دامنه های 2، 4 و 6 را انتخاب کنید. |
5 | در شیء par1 ، فقط دامنه های 1، 3 و 5 را انتخاب کنید. |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
یک استوانه اضافه کنید که نمایانگر یک دامنه بی نهایت در جلوی بلندگو باشد.
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 نوشتار Radius ، 1.2*l_speaker را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 1.2*l_speaker را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن z ، -0.6*l_speaker را تایپ کنید . |
6 | قسمت لایه ها را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام لایه | ضخامت (ΜM) |
لایه 1 | l_speaker/4 |
7 | تیک Layers on bottom را انتخاب کنید . |
8 | تیک Layers on top را انتخاب کنید . |
9 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
10 |  روی دکمه Wireframe Rendering در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
Wireframe Rendering انتخاب مرزها را در هندسه ساده می کند.
پارتیشن اشیاء 2 (par2)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Partition Objects را انتخاب کنید . |
2 | فقط شی cyl2 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای اشیاء پارتیشن ، قسمت اشیاء پارتیشن را پیدا کنید . |
4 | از فهرست پارتیشن با ، صفحه کار را انتخاب کنید . |
5 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
حذف نهادهای 2 (del2)
1 | روی Geometry 1 کلیک راست کرده و Delete Entities را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حذف نهادها ، بخش Entities یا Objects to Delete را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | در شی par2 ، فقط دامنه های 1-4، 9، 10، 13، 14، 17 و 18 را انتخاب کنید. |
5 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
بلوک 1 (blk1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Block کلیک کنید . |
این بلوک میزان صدای پشتی بلندگو را نشان می دهد.
2 | در پنجره تنظیمات برای Block ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، l_speaker/2 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت Depth text، l_speaker/2 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن ارتفاع ، d_speaker را تایپ کنید . |
6 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن z ، -th_si-th_pzt-d_speaker را تایپ کنید . |
7 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
صفحه کار 2 (wp2)
1 | در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه  کار کلیک کنید . |
این اولین صفحه تقارن است.
2 | در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، قسمت تعریف هواپیما را پیدا کنید . |
3 | از لیست هواپیما ، yz-plane را انتخاب کنید . |
صفحه کار 3 (wp3)
1 | در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه  کار کلیک کنید . |
این دومین صفحه تقارن است.
2 | در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، قسمت تعریف هواپیما را پیدا کنید . |
3 | از لیست Plane ، zx-plane را انتخاب کنید . |
اتحادیه 1 (uni1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Union را انتخاب کنید . |
2 | فقط شی del2 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره Graphics کلیک کنید و سپس Ctrl+A را فشار دهید تا همه اشیا انتخاب شوند. |
4 | در پنجره تنظیمات برای Union ، روی  Build Selected کلیک کنید . |
پارتیشن اشیاء 3 (پار3)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Partition Objects را انتخاب کنید . |
2 | فقط شی uni1 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای اشیاء پارتیشن ، قسمت اشیاء پارتیشن را پیدا کنید . |
4 | از فهرست پارتیشن با ، صفحه کار را انتخاب کنید . |
5 | از لیست Work Plane ، Work Plane 2 (wp2) را انتخاب کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
اشیاء پارتیشن 4 (par4)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Partition Objects را انتخاب کنید . |
2 | فقط شی par3 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای اشیاء پارتیشن ، قسمت اشیاء پارتیشن را پیدا کنید . |
4 | از فهرست پارتیشن با ، صفحه کار را انتخاب کنید . |
5 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
حذف نهادهای 3 (del3)
1 | روی Geometry 1 کلیک راست کرده و Delete Entities را انتخاب کنید . |
دامنه های خارج از ربع اول xy-plane را حذف کنید.
2 | در پنجره تنظیمات برای حذف نهادها ، بخش Entities یا Objects to Delete را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | در شی par4 ، فقط دامنه های 1-14، 17، 21، 48 و 55 را انتخاب کنید. |
5 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
6 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
هندسه باید به این شکل باشد.
دامنه ترموویسکوز 1
1 | در نوار ابزار هندسه ، روی  Selections کلیک کنید و انتخاب سیلندر را انتخاب کنید . |
این انتخاب شامل دامنه‌هایی است که با استفاده از واسط Thermoviscous Acoustics، Frequency Domain نمایش داده می‌شوند .
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب سیلندر ، دامنه Thermoviscous 1 را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متنی شعاع بیرونی ، 6*air_gap را تایپ کنید . |
4 | قسمت Axis را پیدا کنید . از لیست نوع محور ، دکارتی را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن x ، 1 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن y ، 1 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن z ، 0 را تایپ کنید . |
8 | قسمت Output Entities را پیدا کنید . از فهرست Include entity if ، All vertices inside cylinder را انتخاب کنید . |
دامنه ترموویسکوز 2
1 | روی Thermoviscous Domain 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب سیلندر ، دامنه Thermoviscous 2 را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن z ، -th_si-th_pzt را تایپ کنید . |
4 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
دامنه های ترموویسکوز
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Union Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب اتحادیه ، دامنه های Thermoviscous را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Input Entities را پیدا کنید .  روی افزودن کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، در لیست Selections to add ، Thermoviscous Domain 1 و Thermoviscous Domain 2 را انتخاب کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
6 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب اتحادیه ، قسمت Color را پیدا کنید . |
7 | از لیست رنگ ، رنگ 5 را انتخاب کنید . |
لایه سیلیکونی با هوا
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Box Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب جعبه ، لایه Silicon With Air را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Box Limits را پیدا کنید . در قسمت حداقل متن z ، -th_si را تایپ کنید . |
4 | در قسمت حداکثر متن z ، 0 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Output Entities را پیدا کنید . از فهرست Include entity if ، Entity inside کادر را انتخاب کنید . |
لایه PZT با هوا
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Box Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب جعبه ، لایه PZT با هوا را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Box Limits را پیدا کنید . در قسمت حداقل متن z ، -th_si-th_pzt را تایپ کنید . |
4 | در قسمت حداکثر متن z ، -th_si را تایپ کنید . |
5 | قسمت Output Entities را پیدا کنید . از فهرست Include entity if ، Entity inside کادر را انتخاب کنید . |
دامنه های سیلیکونی
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Difference Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب تفاوت ، Silicon Domains را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Input Entities را پیدا کنید .  روی افزودن کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، لایه Silicon With Air را در لیست Selections to add انتخاب کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
6 | در پنجره Settings for Difference Selection ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
7 |  روی افزودن کلیک کنید . |
8 | در کادر محاوره ای افزودن ، دامنه های Thermoviscous را در لیست انتخاب ها برای تفریق انتخاب کنید . |
9 | روی OK کلیک کنید . |
10 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب تفاوت ، قسمت Color را پیدا کنید . |
11 | از لیست رنگ ، رنگ 8 را انتخاب کنید . |
12 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
دامنه های PZT
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Difference Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب تفاوت ، PZT Domains را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Input Entities را پیدا کنید .  روی افزودن کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای افزودن ، PZT Layer With Air را در لیست Selections to add انتخاب کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
6 | در پنجره Settings for Difference Selection ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
7 |  روی افزودن کلیک کنید . |
8 | در کادر محاوره ای افزودن ، دامنه های Thermoviscous را در لیست انتخاب ها برای تفریق انتخاب کنید . |
9 | روی OK کلیک کنید . |
10 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب تفاوت ، قسمت Color را پیدا کنید . |
11 | از لیست Color ، رنگ 12 را انتخاب کنید . |
دامنه های ساختاری
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Union Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب اتحادیه ، دامنه های ساختاری را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Input Entities را پیدا کنید .  روی افزودن کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، در فهرست انتخاب‌ها برای افزودن ، دامنه‌های سیلیکونی و دامنه‌های PZT را انتخاب کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
همه دامنه ها
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Ball Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب توپ ، همه دامنه ها را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Ball Radius را پیدا کنید . در قسمت متن Radius ، 2*l_speaker را تایپ کنید . |
4 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
دامنه های داخلی
1 | در نوار ابزار هندسه ، روی  Selections کلیک کنید و انتخاب سیلندر را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب سیلندر ، Inner Domains را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت نوشتار شعاع بیرونی ، 0.8*l_speaker را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متنی فاصله بالا ، 0.3*l_speaker را تایپ کنید . |
5 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
دامنه های PML
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Difference Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب تفاوت ، دامنه های PML را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Input Entities را پیدا کنید .  روی افزودن کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، همه دامنه‌ها را در لیست انتخاب‌ها برای افزودن انتخاب کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
6 | در پنجره Settings for Difference Selection ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
7 |  روی افزودن کلیک کنید . |
8 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، دامنه‌های داخلی را در فهرست انتخاب‌ها برای تفریق انتخاب کنید . |
9 | روی OK کلیک کنید . |
10 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب تفاوت ، روی ساخت انتخاب شده کلیک کنید .  |
11 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
دامنه های آکوستیک فشار
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Difference Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب تفاوت ، Pressure Acoustics Domains را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Input Entities را پیدا کنید .  روی افزودن کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، همه دامنه‌ها را در لیست انتخاب‌ها برای افزودن انتخاب کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
6 | در پنجره Settings for Difference Selection ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
7 |  روی افزودن کلیک کنید . |
8 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، در فهرست انتخاب‌ها برای تفریق ، دامنه‌های ترموویسکوس و دامنه‌های ساختاری را انتخاب کنید . |
9 | روی OK کلیک کنید . |
10 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب تفاوت ، قسمت Color را پیدا کنید . |
11 | از لیست رنگ ، رنگ 10 را انتخاب کنید . |
12 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
دامنه های الکترواستاتیک
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Union Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مربوط به Union Selection ، Electrostatics Domains را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Input Entities را پیدا کنید .  روی افزودن کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، در فهرست انتخاب‌ها برای افزودن ، دامنه‌های گرما و دامنه‌های ساختاری را انتخاب کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
دامنه های هوایی
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Union Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب اتحادیه ، Air Domains را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Input Entities را پیدا کنید .  روی افزودن کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، در فهرست انتخاب‌ها برای افزودن ، دامنه‌های ترموویسکوس و دامنه‌های آکوستیک فشار را انتخاب کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
همه مرزها
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Box Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب جعبه ، همه مرزها را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Geometric Entity Level را پیدا کنید . از لیست Level ، Boundary را انتخاب کنید . |
مرزهای غیر متقارن
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Box Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب جعبه ، مرزهای غیر متقارن را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Geometric Entity Level را پیدا کنید . از لیست Level ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Box Limits را پیدا کنید . در قسمت متن x حداقل ، 0.01 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن حداقل y ، 0.01 را تایپ کنید . |
مرزهای متقارن
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Difference Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب تفاوت ، Symmetric Boundaries را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Geometric Entity Level را پیدا کنید . از لیست Level ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Input Entities را پیدا کنید .  روی افزودن کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، همه مرزها را در لیست انتخاب‌ها برای افزودن انتخاب کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
7 | در پنجره Settings for Difference Selection ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
8 |  روی افزودن کلیک کنید . |
9 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، مرزهای غیر متقارن را در لیست انتخاب‌ها برای تفریق انتخاب کنید . |
10 | روی OK کلیک کنید . |
مرزهای میدان خارجی
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Explicit Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب صریح ، Exterior Field Boundaries را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Entities to Select را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | در شی del3 ، فقط مرزهای 23 و 49 را انتخاب کنید. |
زمین
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Explicit Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب صریح ، در قسمت متن برچسب ، Ground را تایپ کنید . |
3 | قسمت Entities to Select را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | در شی del3 ، فقط مرزهای 33، 42، 62، 71، 89، 96، 107 و 129 را انتخاب کنید. |
پایانه
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Explicit Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب صریح ، ترمینال را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Entities to Select را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | در شی del3 ، فقط مرزهای 28، 39، 59، 67، 86، 93، 102 و 126 را انتخاب کنید. |
همه به جز PML
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Complement Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب مکمل ، همه به جز PML را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Input Entities را پیدا کنید .  روی افزودن کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، دامنه‌های PML را در فهرست انتخاب‌ها برای معکوس کردن انتخاب کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
