 |
بهینه سازی شکل یک
دی مولتی پلکسر صوتی
دی مولتی پلکسر صوتی
معرفی
این مدل نشان می دهد که چگونه می توان از بهینه سازی شکل برای طراحی یک دممولتی پلکسر صوتی استفاده کرد. دی مولتی پلکسر یک دستگاه توزیع کننده داده است که در این حالت انرژی صوتی را توزیع می کند. هندسه از یک دامنه دایره ای با یک پورت ورودی و دو پورت خروجی تشکیل شده است. دامنه دارای ساختار کریستال صوتی است، دارای 19 حفره دایره ای است که تغییر شکل داده اند به طوری که انرژی برای یک باند فرکانسی به یک پورت خروجی و برای باند فرکانسی دیگر به درگاه خروجی دیگر می رود.
این مدل هم به ماژول آکوستیک و هم به ماژول بهینه سازی نیاز دارد.
تعریف مدل
در این مدل تمام مرزها به‌عنوان سخت صدا مدلسازی می‌شوند به جز سه پورت که برای هندسه اولیه در شکل 1 نشان داده شده است . تعدادی حفره دایره ای معرفی شده است که شکل این حفره ها است که بهینه می شود.
شکل 1: توزیع سطح فشار صوت برای هندسه اولیه همراه با خطوط آبی ترسیم شده است که نشان دهنده جریان توان صوتی از درگاه ورودی به سمت چپ به درگاه های خروجی به سمت راست است. شکل سمت چپ برای 550 هرتز و شکل سمت راست برای 750 هرتز است.
برای تنظیم مدل، از رابط فشار آکوستیک، دامنه فرکانس همراه با ویژگی‌های Free Shape Domain و Free Shape Boundary استفاده کنید .
معادلات دامنه
ویژگی پیش فرض فشار آکوستیک امواج صوتی هارمونیک در حوزه را با استفاده از معادله هلمهولتز برای فشار صدا مدل می کند:
در اینجا فشار آکوستیک یک کمیت هارمونیک است، p = p 0 e i ω t ، و p فشار (واحد SI: N/m 2 )، ρc چگالی (kg/m 3 )، ω فرکانس زاویه ای است . (واحد SI: rad/s)، و c سرعت صوت است (واحد SI: m/s). دو باند فرکانسی که با سه پارامتر نشان داده شده در جدول زیر مشخص می شوند، بررسی خواهند شد.
تعداد | ارزش | شرح |
f 1 | 550 هرتز | فرکانس 1 |
f2 _ | 750 هرتز | فرکانس 2 |
d f | 5 هرتز | پهنای باند فرکانس |
راه اندازی بهینه سازی
حفره ها با استفاده از ویژگی های Free Shape Boundary و Free Shape Domain تغییر شکل می دهند .
تابع هدف به عنوان یک مشکل MaxMin بیان می شود. این نوع مشکل با استفاده از روش بهینه سازی MMA قابل حل است.
جایی که پورت P 2 و پورت P 3 قدرت های پورت خروجی هستند که می توانند با استفاده از متغیرهای پورت داخلی acpr.port2.P_out و acpr.port3.P_out محاسبه شوند . به طور مشابه از freq می توان برای بدست آوردن فرکانس f استفاده کرد . معادلات حاکم برای 5 فرکانس در اطراف f 1 و f 2 برای مجموع 10 راه حل داخلی حل خواهند شد. برای برخی از مشکلات مانند این، MMA می تواند به آرامی همگرا شود. تعداد حداکثر تکرارهای بهینه سازی برای محدود کردن زمان اجرا به 25 محدود شده است. تعداد بیشتری از تکرارها طراحی بهتری ایجاد می کند اما زمان اجرا را افزایش می دهد.
نتایج و بحث
شکل 2 توزیع سطح فشار صدا (SPL) را برای هندسه بهینه شده در مرکز هر دو باند فرکانسی (چپ 550 هرتز و راست 750 هرتز) نشان می دهد. شکل همچنین جریان قدرت را با رسم خطوط جریان (خطوط آبی) میدان شدت آکوستیک نشان می دهد. این نمودار با استفاده از نتایج بهینه سازی خام ساخته شده است، اما می توان آنها را با ایجاد یک مش در پیکربندی تغییر شکل یافته و اجرای مجدد شبیه سازی همانطور که با استفاده از یک طیف در شکل 3 نشان داده شده است تأیید کرد . این نشان می دهد که ما می توانیم به اختلاف توان 35 دسی بل بین دو پورت در هر دو باند فرکانسی دست پیدا کنیم.
شکل 2: شدت در مرکز هر دو باند فرکانسی رسم شده است. خطوط آبی نشان دهنده جریان قدرت آکوستیک است.
با نگاهی به خطوط جریانی شدت در شکل 2 و طیف در شکل 3 ، واضح است که یک گره در میدان موج به درگاهی منتقل می شود که هیچ توانی برای آن مورد نظر نیست. این امر باعث می شود که عملکرد طراحی مختص باندهای فرکانسی در نظر گرفته شده باشد و بنابراین می توان انتظار داشت که در صورت افزایش پهنای باند، حداقل نسبت توان کاهش یابد.
شکل 3: طیف برای دو پورت با استفاده از مش بهینه سازی (نقاط) و یک مش ریزتر تولید شده در پیکربندی تغییر شکل یافته (خطوط).
مسیر کتابخانه برنامه: Acoustics_Module/Optimization /demultiplexer_shape_optimization
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  2D 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
می توانید محتویات جدول را از demultiplexer_shape_optimization_parameters.txt وارد کنید.
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 |
f1 | 5.5 [کیلوهرتز] | 5500 هرتز | فرکانس 1 |
f2 | 7.5 [کیلوهرتز] | 7500 هرتز | فرکانس 2 |
df | 50[Hz] | 50 هرتز | پهنای باند فرکانس |
dfN | 5 | 5 | فرکانس در هر باند |
مش | 340[m/s]/f2/6 | 0.0075556 متر | اندازه مش |
کامپیوتر | 1[mW/m] | 0.001 وات بر متر | قدرت مشخصه |
هندسه 1
هندسه را ایجاد کنید. برای ساده کردن این مرحله، یک دنباله هندسی آماده شده را وارد کنید.
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 demultiplexer_shape_optimization_geom_sequence.mph دوبار کلیک کنید . |
3 | در نوار ابزار Geometry ، روی  ساختن همه کلیک کنید . |
4 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
اکنون هندسه باید مانند شکل 1 باشد .
5 | در پنجره Model Builder ، گره Geometry 1 را جمع 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 . |
آکوستیک فشار، دامنه فرکانس (ACPR)
پورت 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Pressure Acoustics, Frequency Domain (acpr) کلیک راست کرده و Port را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات پورت ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، پورت 1 را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Port Properties را پیدا کنید . از لیست نوع پورت ، Slit را انتخاب کنید . |
5 | قسمت تنظیمات حالت حادثه را پیدا کنید . در قسمت A in text، 1 را تایپ کنید . |
پورت 2
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Port را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات پورت ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Port 2 را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Port Properties را پیدا کنید . از لیست نوع پورت ، Slit را انتخاب کنید . |
پورت 3
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Port را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات پورت ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Port 3 را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Port Properties را پیدا کنید . از لیست نوع پورت ، Slit را انتخاب کنید . |
مش 1
سایز 1
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Mesh 1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید .
اندازه
1 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، کلیک کنید تا بخش پارامترهای اندازه عنصر گسترش یابد . |
2 | در قسمت متن حداکثر اندازه عنصر ، meshsz را تایپ کنید . |
3 | در قسمت متنی Minimum size element ، meshsz/2 را تایپ کنید . |
سایز 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Size 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | از لیست انتخاب ، همه مرزها را انتخاب کنید . |
5 | بخش اندازه عنصر را پیدا کنید . روی دکمه Custom کلیک کنید . |
6 | قسمت پارامترهای اندازه عنصر را پیدا کنید . |
7 | کادر انتخاب حداکثر اندازه عنصر را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، meshsz/2 را تایپ کنید . |
مثلثی رایگان 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Free Triangular کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Free Triangular ، روی  Build All کلیک کنید . |
طراحی اولیه
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، طرح اولیه را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
مرحله 1: دامنه فرکانس
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Initial Design 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 ، f1 f2 را تایپ کنید . |
4 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
تعاریف
سپس یک تابع هدف را بر اساس نسبت توان بین دو پورت به سمت راست تعریف کنید.
قدرت های بندری
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Definitions کلیک راست کرده و Variables را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای متغیرها ، Port powers را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Variables را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | واحد | شرح |
قدرت 2 | 10*log10(acpr.port2.P_out/Pc) | برق پورت 2 | |
قدرت 3 | 10*log10(acpr.port3.P_out/Pc) | برق پورت 3 | |
power_rat | log10(acpr.port2.P_out/Pc)-log10(acpr.port3.P_out/Pc) | نسبت توان | |
obj | if(2*freq<f1+f2,power_rat,-power_rat)/10 | هدف، واقعگرایانه |
در مرحله بعد یک مسئله بهینه سازی شکل را با استفاده از قابلیت Free Shape Domain و Free Shape Boundary تعریف کنید .
جزء 1 (COMP1)
دامنه شکل رایگان 1
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Optimization کلیک کنید و Shape Optimization>Free Shape Domain را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای دامنه شکل آزاد ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، همه دامنه ها را انتخاب کنید . |
مرز شکل آزاد 1
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Optimization کلیک کنید و Shape Optimization>Free Shape Boundary را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Free Shape Boundary ، قسمت Boundary Selection را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، حلقه ها را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Control Variable Settings را پیدا کنید . در قسمت متن d max ، 0.5*Rhole را تایپ کنید . |
5 | قسمت Filtering را پیدا کنید . از لیست R min ، Medium را انتخاب کنید . |
ریشه
یک مطالعه دوم برای بهینه سازی اضافه کنید.
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 . |
بهينه سازي
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 2 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Optimization را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
بهینه سازی شکل
1 | در نوار ابزار مطالعه ، روی  Optimization کلیک کنید و Shape Optimization را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Shape Optimization ، بخش Optimization Solver را پیدا کنید . |
3 | تیک گزینه Move limits را پاک کنید . |
4 | روی Add Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Objective Function کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Definitions>Variables>comp1.obj – Objective را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Objective Function را پیدا کنید . از لیست راه حل ، حداکثر اهداف را انتخاب کنید . |
مرحله 1: دامنه فرکانس
1 | در پنجره Model Builder ، روی Step 1: Frequency Domain کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دامنه فرکانس ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن فرکانس ، محدوده (f1-0.5*df,df/(dfN-1),f1+0.5*df) محدوده (f2-0.5*df,df/(dfN-1),f2+0.5*df را تایپ کنید. ) . |
4 | در نوار ابزار مطالعه ،  روی دریافت مقدار اولیه کلیک کنید . |
نتایج
پیکان خط 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Shape Optimization را گسترش دهید ، سپس روی Arrow Line 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای خط پیکان ، قسمت موقعیت یابی پیکان را پیدا کنید . |
3 | از لیست قرار دادن ، گره های مش را انتخاب کنید . |
بهينه سازي
بهینه سازی شکل
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Optimization روی Shape Optimization کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای بهینه سازی شکل ، بخش خروجی هنگام حل را پیدا کنید . |
3 | کادر Plot را انتخاب کنید . |
4 | از لیست گروه Plot ، Shape Optimization را انتخاب کنید . |
5 | بخش Optimization Solver را پیدا کنید . در قسمت متن حداکثر تعداد تکرار ، 25 را تایپ کنید . |
6 | در نوار ابزار مطالعه ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
بهینه سازی/راه حل 2 (sol2)
یک مش دوم ایجاد شده در پیکربندی تغییر شکل داده شده را اضافه کنید و از آن در دو مطالعه تأیید استفاده کنید. اولین مطالعه تأیید فقط در f1 و f2 حل می شود ، در حالی که دومی برای بسیاری از فرکانس ها حل می شود، اما فقط داده ها را در پورت ها ذخیره می کند.
1 | در پنجره Model Builder ، گره Results>Datasets را گسترش دهید . |
2 | روی Results>Datasets>Optimization/Solution 2 (sol2) کلیک راست کرده و Remesh Deformed Configuration را انتخاب کنید . |
مش 2
سایز 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Deformed Configuration 1 (frommesh1) را گسترش دهید . |
2 | روی Component 1 (comp1)>Meshes>Deformed Configuration 1 (frommesh1)>Mesh 2 کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید . |
اندازه
1 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر را پیدا کنید . |
2 | روی دکمه Custom کلیک کنید . |
3 | قسمت پارامترهای اندازه عنصر را پیدا کنید . در قسمت متن حداکثر اندازه عنصر ، meshsz/2 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متنی Minimum size element ، meshsz/4 را تایپ کنید . |
سایز 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Size 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | از لیست انتخاب ، حلقه ها را انتخاب کنید . |
5 | بخش اندازه عنصر را پیدا کنید . روی دکمه Custom کلیک کنید . |
6 | قسمت پارامترهای اندازه عنصر را پیدا کنید . |
7 | کادر انتخاب حداکثر اندازه عنصر را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، meshsz/4 را تایپ کنید . |
مثلثی رایگان 1
در نوار ابزار Mesh ، روی Free Triangular کلیک کنید .
Free Triangular کلیک کنید .مرجع 1
در پنجره Model Builder ، روی Reference 1 کلیک راست کرده و Disable را انتخاب کنید .
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 | دوبار روی Add Study در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
مطالعه 3
مرحله 1: دامنه فرکانس
1 | در پنجره تنظیمات دامنه فرکانس ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
2 | در قسمت متن فرکانس ها ، f1 f2 را تایپ کنید . |
3 | قسمت Physics and Variables Selection را پیدا کنید . در جدول، کادرهای حل برای هندسه تغییر شکل (کامپوننت 1) و بهینه سازی شکل (جزء 1) را پاک کنید . |
4 | برای گسترش بخش Values of Dependent Variables کلیک کنید . مقادیر متغیرهای حل نشده را برای بخش فرعی پیدا کنید . از لیست تنظیمات ، کنترل کاربر را انتخاب کنید . |
5 | از لیست روش ، راه حل را انتخاب کنید . |
6 | از لیست مطالعه ، Optimization، Frequency Domain را انتخاب کنید . |
7 | در پنجره Model Builder ، روی Study 3 کلیک کنید . |
8 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، قسمت تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
9 | تیک Generate defaults defaults را پاک کنید . |
10 | در قسمت Label text Verification (f1,f2) را تایپ کنید . |
11 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
مطالعه 4
مرحله 1: دامنه فرکانس
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش مطالعه 4 ، روی Step 1: Frequency Domain کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دامنه فرکانس ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 |  روی Range کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره‌ای Range ، تعداد مقادیر را از لیست روش ورود انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن شروع ، f1-10*df را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن توقف ، f2+10*df را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متنی Number of values ، 401 را تایپ کنید . |
8 | روی Replace کلیک کنید . |
9 | در پنجره تنظیمات برای دامنه فرکانس ، قسمت Physics and Variables Selection را پیدا کنید . |
10 | در جدول، کادرهای حل برای هندسه تغییر شکل (کامپوننت 1) و بهینه سازی شکل (جزء 1) را پاک کنید . |
11 | قسمت Values of Dependent Variables را پیدا کنید . مقادیر متغیرهای حل نشده را برای بخش فرعی پیدا کنید . از لیست تنظیمات ، کنترل کاربر را انتخاب کنید . |
12 | از لیست روش ، راه حل را انتخاب کنید . |
13 | از لیست مطالعه ، Optimization، Frequency Domain را انتخاب کنید . |
14 | فیلدهای Store را در زیربخش خروجی پیدا کنید . از لیست تنظیمات ، برای انتخاب ها را انتخاب کنید . |
15 | در قسمت Selections ، روی  افزودن کلیک کنید . |
16 | در کادر محاوره ای افزودن ، پورت ها را در لیست انتخاب ها انتخاب کنید . |
17 | روی OK کلیک کنید . |
18 | در پنجره Model Builder ، روی Study 4 کلیک کنید . |
19 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، قسمت تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
20 | تیک Generate defaults defaults را پاک کنید . |
21 | در قسمت Label text Verification (mesh2) را تایپ کنید . |
22 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
یک گروه طرح 1 بعدی اضافه کنید که طیف بهینه شده را در هر دو مش نشان می دهد.
طیف
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 ، Spectrum را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست Dataset ، Verification (mesh2)/Solution 4 (sol4) را انتخاب کنید . |
4 | برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان ، هیچکدام را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . |
6 | کادر بررسی برچسب محور y را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، Power (dB) را تایپ کنید . |
7 | قسمت Legend را پیدا کنید . از لیست Position ، Lower middle را انتخاب کنید . |
جهانی 1
1 | روی Spectrum کلیک راست کرده و Global را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، روی Add Expression در گوشه سمت راست بالای بخش y-Axis Data کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Definitions>Variables>Power2 – Port 2 power را انتخاب کنید . |
3 | روی Add Expression در گوشه سمت راست بالای بخش y-Axis Data کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Definitions>Variables>Power3 – Port 3 power را انتخاب کنید . |
4 | قسمت x-Axis Data را پیدا کنید . از لیست واحد ، kHz را انتخاب کنید . |
5 | برای گسترش بخش Coloring and Style کلیک کنید . از لیست Width ، 2 را انتخاب کنید . |
جهانی 2
1 | روی Global 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش داده را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، Optimization/Solution 2 (sol2) را انتخاب کنید . |
4 | قسمت y-Axis Data را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
قدرت 2 | پورت 2 (مش 1) | |
قدرت 3 | پورت 3 (مش 1) |
5 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . زیربخش Line style را پیدا کنید . از لیست Line ، هیچکدام را انتخاب کنید . |
6 | از لیست رنگ ، چرخه (بازنشانی) را انتخاب کنید . |
7 | زیربخش نشانگرهای خط را پیدا کنید . از لیست نشانگر ، مربع را انتخاب کنید . |
8 | برای گسترش بخش Legends کلیک کنید . تیک Show legends را پاک کنید . |
9 | در نوار ابزار Spectrum ، روی  Plot کلیک کنید . |
10 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
گروه طرح چهارم را تغییر دهید تا فشار برای هر دو فرکانس متحرک شود.
تأیید (f1,f2)/راه‌حل 3 (sol3)
1 | در پنجره Model Builder ، در Results>Datasets روی Verification (f1,f2)/Solution 3 (sol3) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات راه حل ، بخش راه حل را پیدا کنید . |
3 | از لیست Frame ، Spatial (x، y، z) را انتخاب کنید . |
انیمیشن
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش Results روی Acoustic Pressure (acpr) 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح دو بعدی ، انیمیشن را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان ، هیچکدام را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . از لیست Frame ، Spatial (x، y، z) را انتخاب کنید . |
سطح 2
1 | روی Animation کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت Expression text عبارت with(1,acpr.p_t) را تایپ کنید . |
4 | برای گسترش بخش Inherit Style کلیک کنید . از لیست Plot ، Surface 1 را انتخاب کنید . |
ترجمه 1
1 | روی Surface 2 کلیک راست کرده و Translation را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات ترجمه ، بخش ترجمه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن x ، 1.25*L را تایپ کنید . |
4 | در نوار ابزار انیمیشن ، روی  Plot کلیک کنید . |
سطح 1
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش Results>Animation روی Surface 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، برای گسترش بخش Range کلیک کنید . |
3 | تیک گزینه Manual color range را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت حداقل متن، -1 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت Maximum text، 1 را تایپ کنید . |
خط 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Animation کلیک راست کرده و Line را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Line ، قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . |
3 | از لیست Coloring ، Uniform را انتخاب کنید . |
4 | از لیست رنگ ، سیاه را انتخاب کنید . |
ترجمه 1
1 | روی خط 1 کلیک راست کرده و Translation را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات ترجمه ، بخش ترجمه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن x ، 1.25*L را تایپ کنید . |
4 | در نوار ابزار انیمیشن ، روی  Plot کلیک کنید . |
5 |  روی Plot کلیک کنید . |
انیمیشن 1
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  انیمیشن کلیک کنید و Player را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات انیمیشن ، بخش صحنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست موضوع ، انیمیشن را انتخاب کنید . |
4 | قسمت ویرایش انیمیشن را پیدا کنید . از لیست نوع توالی ، پسوند داده پویا را انتخاب کنید . |
5 |  روی دکمه Play در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
6 | قسمت Playing را پیدا کنید . از لیست تکرار ، برای همیشه لطفا برای انتخاب کنید . |
گروه طرح پنجم را برای نشان دادن شدت هر دو فرکانس اصلاح کنید.
سطح 2
1 | در پنجره Model Builder ، گره Sound Pressure Level (acpr) 1 را گسترش دهید . |
2 | روی Results>Sound Pressure Level (acpr) 1>Surface 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Expression را پیدا کنید . |
4 | در قسمت Expression text عبارت with(1,acpr.Lp_t) را تایپ کنید . |
5 | بخش Inherit Style را پیدا کنید . از لیست Plot ، Surface 1 را انتخاب کنید . |
ترجمه 1
1 | روی Surface 2 کلیک راست کرده و Translation را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات ترجمه ، بخش ترجمه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن x ، 1.25*L را تایپ کنید . |
4 | در نوار ابزار Sound Pressure Level (acpr) 1 ، روی  Plot کلیک کنید . |
سطح فشار صدا (acpr) 1
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش Results روی Sound Pressure Level (acpr) 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح دو بعدی ، بخش عنوان را پیدا کنید . |
3 | از لیست نوع عنوان ، هیچکدام را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . از لیست Frame ، Spatial (x، y، z) را انتخاب کنید . |
ساده 1
1 | روی Sound Pressure Level (acpr) 1 راست کلیک 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 – Intensity (فریم های فضایی و مادی ) را انتخاب کنید . |
3 | قسمت Selection را پیدا کنید . از لیست انتخاب ، پورت 1 را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . زیربخش سبک Point را پیدا کنید . از لیست رنگ ، آبی را انتخاب کنید . |
ساده 2
1 | روی Streamline 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Streamline ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن X جزء ، با (1,acpr.Ix) تایپ کنید . |
4 | در قسمت متنی مولفه Y ، با (1,acpr.Iy) تایپ کنید . |
ترجمه 1
1 | روی Streamline 2 کلیک راست کرده و Translation را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات ترجمه ، بخش ترجمه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن x ، 1.25*L را تایپ کنید . |
4 | در نوار ابزار Sound Pressure Level (acpr) 1 ، روی  Plot کلیک کنید . |
خط 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Sound Pressure Level (acpr) 1 راست کلیک کرده و Line را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Line ، قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . |
3 | از لیست Coloring ، Uniform را انتخاب کنید . |
4 | از لیست رنگ ، سیاه را انتخاب کنید . |
ترجمه 1
1 | روی خط 1 کلیک راست کرده و Translation را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات ترجمه ، بخش ترجمه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن x ، 1.25*L را تایپ کنید . |
4 | در نوار ابزار Sound Pressure Level (acpr) 1 ، روی  Plot کلیک کنید . |
5 |  روی Plot کلیک کنید . |
6 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
طراحی اولیه
مرحله 1: دامنه فرکانس
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Initial Design روی Step 1: Frequency Domain کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای دامنه فرکانس ، قسمت Physics and Variables Selection را پیدا کنید . |
3 | در جدول، کادرهای حل برای هندسه تغییر شکل (کامپوننت 1) و بهینه سازی شکل (جزء 1) را پاک کنید .  |
دستورالعمل مدلسازی هندسه
اگر می خواهید هندسه را خودتان ایجاد کنید، این مراحل را دنبال کنید.
تعاریف جهانی
پارامترهای 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | ارزش | شرح |
L | 20[cm] | 0.2 متر | قطر دامنه |
L1 | 0.05 * L | 0.01 متر | عرض پورت |
دوره | 0.09 * L | 0.018 متر | دوره سوراخ |
گوساله | 0.5*L دوره | 0.009 متر | شعاع سوراخ |
اضافه کردن کامپوننت
در نوار ابزار Home ، روی Add Component کلیک کنید و 2D را انتخاب کنید .
Add Component کلیک کنید و 2D را انتخاب کنید .هندسه 1
دایره 1 (c1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Circle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دایره ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius ، L/2 را تایپ کنید . |
مستطیل 1 (r1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، 3*L1 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، L1 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . از لیست پایه ، مرکز را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت متن x ، -L/2-L1*1.45 را تایپ کنید . |
7 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید . |
چرخش 1 (rot1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Transforms کلیک کنید و Rotate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای چرخش ، بخش ورودی را پیدا کنید . |
3 | از لیست اشیاء ورودی ، مستطیل 1 را انتخاب کنید . |
4 | چک باکس Keep input objects را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Rotation را پیدا کنید . در قسمت نوشتار Angle ، 120 -120 را تایپ کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
اتحادیه 1 (uni1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Union را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Union ، بخش Union را پیدا کنید . |
3 | کادر تیک Keep interior borders را پاک کنید . |
4 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید . |
5 | در پنجره Graphics کلیک کنید و سپس Ctrl+A را فشار دهید تا همه اشیا انتخاب شوند. |
دایره 2 (c2)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Circle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دایره ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius ، Rhole را تایپ کنید . |
4 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید . |
حرکت 1 (mov1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Transforms کلیک کرده و Move را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتقال ، قسمت ورودی را پیدا کنید . |
3 | از لیست اشیاء ورودی ، دایره 2 را انتخاب کنید . |
4 | چک باکس Keep input objects را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Displacement را پیدا کنید . در قسمت متن x ، 2*Lperiod*sin(pi/3) را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن y ، 2*Lperiod*cos(pi/3) را تایپ کنید . |
آرایه 1 (arr1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Transforms کلیک کنید و Array را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات آرایه ، بخش ورودی را پیدا کنید . |
3 | از لیست اشیاء ورودی ، دایره 2 را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Size را پیدا کنید . در قسمت متن x اندازه ، دور (0.5*L/Lperiod) را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متنی اندازه y ، دور (0.5*L/Lperiod) را تایپ کنید . |
6 | قسمت Displacement را پیدا کنید . در قسمت متن x ، 4*Lperiod*sin(pi/3) را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن y ، 2*Lperiod را تایپ کنید . |
آینه 1 (mir1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Transforms کلیک کرده و Mirror را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mirror ، بخش ورودی را پیدا کنید . |
3 | از لیست اشیاء ورودی ، دایره 2 را انتخاب کنید . |
4 | چک باکس Keep input objects را انتخاب کنید . |
آینه 2 (mir2)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Transforms کلیک کرده و Mirror را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mirror ، بخش ورودی را پیدا کنید . |
3 | از لیست اشیاء ورودی ، دایره 2 را انتخاب کنید . |
4 | چک باکس Keep input objects را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Normal Vector to Line of Reflection را پیدا کنید . در قسمت متن x ، 0 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن y ، 1 را تایپ کنید . |
انتخاب دیسک 1 (disksel1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Disk Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مربوط به انتخاب دیسک ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
3 | از لیست Entities ، از انتخاب ها را انتخاب کنید . |
4 |  روی افزودن کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره ای افزودن ، دایره 2 را در لیست انتخاب ها انتخاب کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
7 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب دیسک ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
8 | در قسمت متنی شعاع بیرونی ، Inf را تایپ کنید . |
9 | در قسمت نوشتار شعاع داخلی ، L/2-Rhole را تایپ 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 | از لیست Selection ، Disk Selection 1 را انتخاب کنید . |
تفاوت 1 (dif1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Difference را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، بخش تفاوت را پیدا کنید . |
3 | از لیست Objects to add ، Union 1 را انتخاب کنید . |
4 | از لیست اشیاء برای تفریق ، دایره 2 را انتخاب کنید . |
پورت ها
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Disk Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب دیسک ، Ports را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Geometric Entity Level را پیدا کنید . از لیست Level ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متنی شعاع بیرونی ، Inf را تایپ کنید . |
5 | در قسمت نوشتار شعاع داخلی ، L*0.51 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Output Entities را پیدا کنید . از لیست Include entity if ، Entity inside disk را انتخاب کنید . |
حلقه ها
1 | روی Ports کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب دیسک ، حلقه ها را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت نوشتاری Inner radius عدد 0 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن شعاع خارجی ، L*0.49 را تایپ کنید . |
پورت 1
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Box Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب جعبه ، پورت 1 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 . از لیست Entities ، از انتخاب ها را انتخاب کنید . |
5 |  روی افزودن کلیک کنید . |
6 | در کادر محاوره ای افزودن ، پورت ها را در لیست انتخاب ها انتخاب کنید . |
7 | روی OK کلیک کنید . |
8 | در پنجره تنظیمات برای Box Selection ، قسمت Box Limits را پیدا کنید . |
9 | در قسمت متن حداکثر x ، 0 را تایپ کنید . |
پورت 2
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Box Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب جعبه ، پورت 2 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 . از لیست Entities ، از انتخاب ها را انتخاب کنید . |
5 |  روی افزودن کلیک کنید . |
6 | در کادر محاوره ای افزودن ، پورت ها را در لیست انتخاب ها انتخاب کنید . |
7 | روی OK کلیک کنید . |
8 | در پنجره تنظیمات برای Box Selection ، قسمت Box Limits را پیدا کنید . |
9 | در فیلد متن حداقل y ، 0 را تایپ کنید . |
10 | قسمت Output Entities را پیدا کنید . از فهرست Include entity if ، Entity inside کادر را انتخاب کنید . |
پورت 3
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Box Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب جعبه ، پورت 3 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 . از لیست Entities ، از انتخاب ها را انتخاب کنید . |
5 |  روی افزودن کلیک کنید . |
6 | در کادر محاوره ای افزودن ، پورت ها را در لیست انتخاب ها انتخاب کنید . |
7 | روی OK کلیک کنید . |
8 | در پنجره تنظیمات برای Box Selection ، قسمت Box Limits را پیدا کنید . |
9 | در قسمت حداکثر متن y ، 0 را تایپ کنید . |
10 | قسمت Output Entities را پیدا کنید . از فهرست Include entity if ، Entity inside کادر را انتخاب کنید . |
11 | در نوار ابزار Geometry ، روی  ساختن همه کلیک کنید . |
12 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
هندسه مدل اکنون کامل شده است.
