 |
تابش نویز توسط یک قطار دنده مرکب
معرفی
این مثال مدلسازی تابش نویز از محفظه یک قطار دنده را نشان می‌دهد. ابتدا، تجزیه و تحلیل چند بدنه در حوزه زمان برای محاسبه ارتعاشات محفظه در سرعت شفت محرک مشخص شده انجام می شود. سپس، یک آنالیز صوتی در یک فرکانس انتخابی برای محاسبه سطوح فشار صوت در میدان‌های نزدیک، دور و بیرونی با استفاده از شتاب عادی محفظه به عنوان منبع نویز انجام می‌شود.
پیش‌بینی تابش نویز از یک سیستم پویا به طراحان بینشی در مورد رفتار مکانیسم‌های متحرک در مراحل اولیه طراحی می‌دهد. به عنوان مثال، گیربکسی را در نظر بگیرید که در آن تغییر سفتی توری دنده باعث ارتعاشات پایدار می شود. این ارتعاشات از طریق شفت و اتصالات به محفظه گیربکس منتقل می شود. محفظه ارتعاشی بیشتر انرژی را به سیال اطراف منتقل می کند و در نتیجه تابش موج صوتی ایجاد می کند.
توجه: این مدل به ماژول Acoustics و Multibody Dynamics Module نیاز دارد.
تعریف مدل
قطار دنده محصور در یک حوزه آکوستیک در شکل 1 نشان داده شده است . جزئیات قطار دنده مرکب در شکل 2 نشان داده شده است .
این مدل در دو مرحله حل می شود:
1 | تجزیه و تحلیل چند بدنه : در بخش اول مدل، یک تحلیل گذرا برای محاسبه دینامیک چرخ دنده ها و همچنین سطوح شتاب روی محفظه قطار دنده انجام می شود. |
2 | تجزیه و تحلیل صوتی : در بخش دوم مدل، یک دامنه کروی که محفظه قطار دنده را در بر می گیرد ایجاد می شود. شتاب های محاسبه شده روی محفظه به عنوان منبع نویز برای حوزه آکوستیک استفاده می شود. تجزیه و تحلیل دامنه فرکانس به منظور محاسبه سطوح فشار صوتی در خارج از قطار دنده انجام می شود. |
توجه: برای جزئیات تجزیه و تحلیل چند بدنه قطار دنده، مدل ارتعاشات در یک قطار دنده مرکب را در کتابخانه کاربردی ماژول Multibody Dynamics مشاهده کنید.
شکل 1: هندسه مدل قطار دنده محصور در یک حوزه آکوستیک کروی.
شکل 2: جزئیات قطار دنده مرکب.
کوپلینگ چند بدنه-آکوستیک
کوپلینگ یک طرفه
هنگام جفت کردن فیزیک چند جسمی/ساختاری و آکوستیک، اگر سیال بیرونی هوا (یا هر سیال سبکتر دیگری) باشد، می توان جفت یک طرفه را فرض کرد. این بدان معناست که ارتعاشات از محفظه قطار دنده بر سیال اطراف تأثیر می گذارد، در حالی که بازخورد امواج صوتی به سازه نادیده گرفته می شود. این مدل از چنین رویکردی استفاده می کند.
حل کننده FFT
دینامیک چند جسمی در حوزه زمان حل می شود، در حالی که آکوستیک در حوزه فرکانس حل می شود. بنابراین، حل کننده FFT برای تبدیل شتاب های مسکن از حوزه زمان به حوزه فرکانس استفاده می شود.
معادلات دامنه
این مدل مشکل را در حوزه فرکانس با استفاده از رابط فشار آکوستیک، دامنه فرکانس حل می کند. معادله مدل یک نسخه کمی تغییر یافته از معادله هلمهولتز برای فشار آکوستیک p است :
که ρ چگالی، c سرعت صوت و ω فرکانس زاویه ای است.
شرایط مرزی
شرایط مرزی زیر در حوزه آکوستیک اعمال می شود:
• | شتاب عادی محفظه قطار دنده بر روی مرزهای داخلی حوزه آکوستیک اعمال می شود. |
که در آن a n شتاب نرمال است.
• | شرایط تابش موج کروی بر روی مرزهای بیرونی حوزه صوتی اعمال می شود. |
• | یک محاسبه میدان خارجی بر روی مرزهای بیرونی حوزه صوتی برای محاسبه سطوح فشار صوت در میدان خارجی اضافه می‌شود. |
پارامترهای مدل
ماده دامنه به عنوان هوا انتخاب می شود. پارامترهای زیر در مدل استفاده می شود:
• | فرکانس تحریک روی 2000 هرتز تنظیم شده است. |
• | اندازه کره محصور 0.5 متر تنظیم شده است. |
• | نتایج میدان بیرونی در فاصله 2 متری از مرکز ارزیابی می شود. |
نتایج و بحث
شکل 3: دامنه و فاز شتاب عادی محفظه.
شکل 3 دامنه (چپ) و فاز (راست) شتاب معمولی محفظه در 2000 هرتز را نشان می دهد. قسمت بالایی نسبت به بقیه محفظه با سرعت بیشتری ارتعاش می کند. این قسمت همچنین دارای فاز ثابت است که با توزیع رنگ در نمودار دوم نشان داده شده است.
شکل 4: سطح فشار صدا (dB) در ناحیه میدان نزدیک در 2000 هرتز.
شکل 4 سطح فشار صوت (SPL) را در حوزه آکوستیک نشان می دهد. مقادیر مختلف SPL را می توان در مکان های مختلف در فضا مشاهده کرد که حداکثر در بالای قطار دنده قرار دارد. فیلد SPL روی سطح محفظه/پوشش در شکل 5 نشان داده شده است .
شکل 5: سطح فشار صدا (dB) روی سطح پوشش در 2000 هرتز.
سطوح فشار صوت در میدان دور در فاصله 2 متری در شکل 6 ، شکل 7 و شکل 8 نشان داده شده است . تمام این نمودارها سطوح فشار صوت را در سطوح مختلف نشان می دهد.
شکل 9 نمودار سه بعدی سطح فشار صوت را نشان می دهد که ایده ای از جهت های غالب تشعشع نویز ارائه می دهد.
همچنین می توان انتشار موج صوتی را در حوزه ای خارج از حوزه کروی مدل شده رسم کرد. شکل 10 نموداری از امواج صوتی منتشر شده در حوزه بیرونی را نشان می دهد.
شکل 6: سطح فشار صوتی میدان خارجی در صفحه xy در فاصله 2 متری.
شکل 7: سطح فشار صوتی میدان خارجی در صفحه xz در فاصله 2 متری.
شکل 8: سطح فشار صوتی میدان خارجی در صفحه yz در فاصله 2 متری.
شکل 9: سطح فشار صوتی میدان خارجی در فاصله 2 متری.
شکل 10: انتشار موج صوتی در حوزه بیرونی.
نکاتی درباره پیاده سازی COMSOL
• | آکوستیک در یک مولفه جداگانه تنظیم شده است به طوری که تنظیم مدل چند بدنه بی تأثیر است. یک جفت غیر محلی اکستروژن عمومی برای ترسیم مقادیر شتاب بین هندسه دو جزء استفاده می شود. |
• | شتاب طبیعی محفظه در حوزه زمانی است. مطالعه FFT زمان به فرکانس برای تبدیل آن به حوزه فرکانس استفاده می شود. |
• | وجود فیزیک Multibody Dynamics، به طور پیش‌فرض، حل‌کننده را مجبور به غیرخطی بودن می‌کند. از این رو به صورت دستی برای آنالیز آکوستیک روی خطی تنظیم می شود. |
مسیر کتابخانه برنامه: Acoustics_Module/Vibrations_and_FSI /gear_train_noise
دستورالعمل مدلسازی
کتابخانه های کاربردی
1 | از منوی File ، Application Libraries را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره Application Libraries ، Multibody Dynamics Module>Tutorials, Transmission>gear_train را در درخت انتخاب کنید . |
3 |  روی Open کلیک کنید . |
مجموعه پارامترهای مورد نیاز برای تجزیه و تحلیل صوتی را وارد 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 |
x0 | 0.07[m] | 0.07 متر | افست کره |
آر | 0.5[m] | 0.5 متر | شعاع کره |
f0 | 2000[Hz] | 2000 هرتز | فرکانس مورد علاقه |
جزء 2 (COMP2)
انتخابی برای مرزهای بیرونی محفظه قطار دنده ایجاد کنید. شتاب محاسبه شده روی این مرزها به عنوان منبع نویز برای آنالیز آکوستیک استفاده می شود.
تعاریف (COMP2)
صریح 7
1 | در پنجره Model Builder ، گره Component 2 (comp2) را گسترش دهید . |
2 | روی Component 2 (comp2)>Definitions کلیک راست کرده و Selections>Explicit را انتخاب کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
4 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
5 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
6 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 14,38,46,53,65,132,219,220,225,455,456,461,919,920,925 را در قسمت متن انتخاب تایپ کنید . |
7 | روی OK کلیک کنید . |
8 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
9 | تیک گروه بر اساس مماس پیوسته را انتخاب کنید . |
اکستروژن عمومی 1 (genext1)
1 | در نوار ابزار Definitions ، روی  Nonlocal Couplings کلیک کنید و General Extrusion را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره Settings for General Extrusion ، بخش Source Selection را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | از لیست Selection ، Explicit 7 را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Source را بیابید . از فهرست فریم منبع ، مواد (X، Y، Z) را انتخاب کنید . |
6 | قسمت نقشه مقصد را پیدا کنید . در قسمت متن X-expression ، X را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن Y-expression ، Y را تایپ کنید . |
8 | در قسمت متن Z-expression ، Z را تایپ کنید . |
9 | برای گسترش بخش Advanced کلیک کنید . از لیست روش جستجوی مش ، نزدیکترین نقطه را انتخاب کنید . |
مطالعه 1 – GEAR 2D
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study 1 – Gear 2D را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
مطالعه 2 – قطار دنده
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 2 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study 2 – Gear Train را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
اضافه کردن کامپوننت
روی Study 2 – Gear Train کلیک راست کرده و Add Component>3D را انتخاب کنید .
هندسه 3
واردات 1 (imp1)
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  واردات کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای واردات ، بخش واردات را پیدا کنید . |
3 |  روی Browse کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل gear_train_noise.mphbin دوبار کلیک کنید . |
5 |  روی Import کلیک کنید . |
یک دامنه اطراف مجموعه قطار دنده برای تجزیه و تحلیل صوتی ایجاد کنید. برای انجام این کار، یک دامنه کروی با اندازه محدود اضافه کنید و مجموعه قطار دنده را از آن جدا کنید.
تبدیل به جامد 1 (csol1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Conversions کلیک کنید و Convert to Solid را انتخاب کنید . |
2 |  روی دکمه Transparency در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
3 | در پنجره Graphics کلیک کنید و سپس Ctrl+A را فشار دهید تا همه اشیا انتخاب شوند. |
4 | در پنجره تنظیمات برای تبدیل به جامد ، روی  ساخت انتخاب شده کلیک کنید . |
کره 1 (sph1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Sphere کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Sphere ، بخش Size را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius ، R را تایپ کنید . |
4 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، x0 را تایپ کنید . |
5 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
6 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
تفاوت 1 (dif1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Difference را انتخاب کنید . |
2 | فقط شیء sph1 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، بخش تفاوت را پیدا کنید . |
4 | زیربخش اشیاء را برای تفریق پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
5 | فقط شی csol1 را انتخاب کنید. |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
فیزیک را اضافه کنید
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Physics کلیک کنید تا پنجره Add Physics باز شود . |
2 | به پنجره Add Physics بروید . |
3 | در درخت، Mathematics>ODE and DAE Interfaces>Boundary ODEs and DAEs (bode) را انتخاب کنید . |
4 | رابط های فیزیک را در زیربخش مطالعه پیدا کنید . در جدول، کادرهای حل را برای Study 1 – Gear 2D و Study 2 – Gear Train پاک کنید . |
5 | روی Add to Component 3 در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
6 | در درخت، Acoustics>Pressure Acoustics>Pressure Acoustics، Frequency Domain (acpr) را انتخاب کنید . |
7 | در جدول، کادرهای حل را برای Study 1 – Gear 2D و Study 2 – Gear Train پاک کنید . |
8 | روی Add to Component 3 در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
9 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Physics کلیک کنید تا پنجره Add Physics بسته شود . |
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 . |
تعاریف (COMP3)
مرزهای بیرونی
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | فقط مرز 1 را انتخاب کنید. |
5 | تیک گروه بر اساس مماس پیوسته را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت نوشتار Label ، Outer Boundaries را تایپ کنید . |
پوشش
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  جعبه کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات جعبه ، Casing را در قسمت نوشتار Label 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 حداقل y متن، -0.06 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن حداکثر y ، 0.06 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Output Entities را پیدا کنید . از فهرست Include entity if ، Entity inside کادر را انتخاب کنید . |
ODE و DAE مرزی (BODE)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 3 (comp3) روی Boundary ODEs and DAEs (bode) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ODE و DAE مرز ، بخش انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Casing را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Units را پیدا کنید .  روی Select Dependent Variable Quantity کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره‌ای Physical Quantity ، شتاب را در قسمت متن تایپ کنید. |
6 |  روی Filter کلیک کنید . |
7 | در درخت، General> Acceleration (m/s^2) را انتخاب کنید . |
8 | روی OK کلیک کنید . |
9 | در پنجره تنظیمات برای ODEs و DAE های مرزی ، بخش Units را پیدا کنید . |
10 |  روی انتخاب مقدار مدت منبع کلیک کنید . |
11 | در کادر محاوره‌ای Physical Quantity ، طول را در قسمت متن تایپ کنید. |
12 |  روی Filter کلیک کنید . |
13 | در درخت، General>Length (m) را انتخاب کنید . |
14 | روی OK کلیک کنید . |
15 | در پنجره تنظیمات برای ODEs و DAE های مرزی ، برای گسترش بخش Discretization کلیک کنید . |
16 | از لیست نوع تابع شکل ، Lagrange را انتخاب کنید . |
17 | از لیست Frame ، Material را انتخاب کنید . |
18 | برای گسترش بخش Dependent Variables کلیک کنید . در قسمت متن نام فیلد ، یک را تایپ کنید . |
19 | در جدول متغیرهای وابسته ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
یک |
ODE 1 توزیع شده است
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 3 (comp3)>Boundary ODEs and DAEs (bode) روی Distributed ODE 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ODE توزیع شده ، بخش Source Term را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن f ، 0 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Damping یا Mass Coefficient را پیدا کنید . در قسمت متن d a ، 0 را تایپ کنید . |
مقادیر اولیه 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی مقادیر اولیه 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مقادیر اولیه ، قسمت مقادیر اولیه را پیدا کنید . |
3 | در فیلد متنی ، comp2.genext1(comp2.mbd2.an) را تایپ کنید . |
آکوستیک فشار، دامنه فرکانس (ACPR)
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 3 (comp3) روی Pressure Acoustics, Frequency Domain (acpr) کلیک کنید .
تابش موج کروی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Spherical Wave Radiation را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تابش موج کروی ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، مرزهای بیرونی را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Spherical Wave Radiation را پیدا کنید . بردار r 0 را به عنوان مشخص کنید |
x0 | ایکس |
0 | y |
0 | z |
شتاب نرمال محاسبه شده در مطالعه 2 – Gear Train به عنوان منبع شتاب برای آنالیز آکوستیک استفاده می شود.
شتاب معمولی 1
1 | در نوار ابزار فیزیک ، روی  Boundaries کلیک کنید و شتاب عادی را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای شتاب عادی ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Casing را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Normal Acceleration را پیدا کنید . در قسمت متن a n ، comp3.an را تایپ 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 انتخاب ، مرزهای بیرونی را انتخاب کنید . |
4 |  روی دکمه Show More Options در نوار ابزار Model Builder کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره‌ای Show More Options ، در درخت، کادر را برای گره Physics>Advanced Physics Options انتخاب کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
7 | در پنجره تنظیمات برای محاسبه میدان خارجی ، برای گسترش بخش تنظیمات پیشرفته کلیک کنید . |
8 | تیک Use polynomial-preserving recovery for normal gradient را پاک کنید . |
مش 3
اندازه مش طوری انتخاب می شود که 5 عنصر در هر طول موج در فرکانس مورد نظر وجود داشته باشد.
چهار وجهی رایگان 1
در نوار ابزار Mesh ، روی 
Free Tetrahedral کلیک کنید .
Free Tetrahedral کلیک کنید .اندازه
1 | در پنجره Model Builder ، 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 ، 343[m/s]/f0/5 را تایپ کنید . |
5 | در پنجره Model Builder ، روی Mesh 3 کلیک راست کرده و Build All را انتخاب کنید . |
لایه های مرزی 1
در نوار ابزار Mesh ، روی Boundary Layers کلیک کنید .
Boundary Layers کلیک 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 موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، مرزهای بیرونی را انتخاب کنید . |
4 | قسمت لایه ها را پیدا کنید . در قسمت متنی Number of layers عدد 1 را تایپ کنید . |
5 | از لیست مشخصات ضخامت ، اولین لایه را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت متن Thickness ، 343[m/s]/f0/5/10 را تایپ کنید . |
7 | در پنجره Model Builder ، روی Mesh 3 کلیک راست کرده و Build All 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 Select Study ، Empty Study را انتخاب کنید . |
4 | روی Add Study در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
5 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study بسته شود . |
مطالعه 2 – قطار دنده
در نوار ابزار مطالعه ، روی Update Solution کلیک کنید .
Update Solution کلیک کنید .مطالعه 3 – آکوستیک
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 3 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study 3 – Acoustics را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
داده های شتاب وابسته به زمان را با استفاده از مرحله مطالعه FFT زمان به فرکانس به حوزه فرکانس تبدیل کنید، سپس از این داده ها به عنوان ورودی برای مرحله مطالعه دامنه فرکانس استفاده کنید.
زمان تا فرکانس FFT
1 | در نوار ابزار مطالعه ، روی  Study Steps کلیک کنید و Frequency Domain> Time to Frequency FFT را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای زمان تا فرکانس FFT ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 | از لیست تجویز شده ، عبارت اولیه را انتخاب کنید . |
4 | از لیست مطالعه ورودی ، Study 2 – Gear Train، Time Dependent را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن زمان پایان ، 7e-3 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن حداکثر فرکانس خروجی ، 1/(7e-5) را تایپ کنید . |
7 | قسمت Physics and Variables Selection را پیدا کنید . در جدول، کادرهای حل برای Multibody Dynamics ( mbd) ، Multibody Dynamics 2 (mbd2) و Pressure Acoustics، Frequency Domain (acpr) را پاک کنید . |
مرحله 2: دامنه فرکانس
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 3 – Acoustics کلیک راست کرده و Study Steps>Frequency Domain>Frequency Domain را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دامنه فرکانس ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن فرکانس ها ، f0 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Physics and Variables Selection را پیدا کنید . در جدول، کادرهای حل برای Multibody Dynamics ( mbd) ، Multibody Dynamics 2 (mbd2) و Boundary ODEs و DAEs (bode) را پاک کنید . |
5 | 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 . |
6 | از لیست روش ، راه حل را انتخاب کنید . |
7 | از لیست مطالعه ، مطالعه 3 – آکوستیک، زمان تا فرکانس FFT را انتخاب کنید . |
8 | از لیست انتخاب ، خودکار (همه راه حل ها) را انتخاب کنید . |
حل کننده را روی خطی تنظیم کنید، همانطور که به طور پیش فرض Multibody Dynamics آن را روی غیرخطی تنظیم می کند.
راه حل 3 (sol3)
1 | در نوار ابزار مطالعه ، روی  Show Default Solver کلیک کنید . |
2 | در پنجره Model Builder ، گره Solution 3 (sol3) را گسترش دهید ، سپس روی Stationary Solver 1 کلیک کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای حل ثابت ، بخش عمومی را پیدا کنید . |
4 | از لیست Linearity ، Linear را انتخاب کنید . |
5 | در پنجره Model Builder ، روی Study 3 – Acoustics کلیک کنید . |
6 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، قسمت تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
7 | تیک Generate defaults defaults را پاک کنید . |
8 | در نوار ابزار مطالعه ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
مطالعه 3 – آکوستیک / راه حل 3 (9) (sol3)
1 | در پنجره Model Builder ، گره Results>Datasets را گسترش دهید . |
2 | روی Results>Datasets>Study 3 – Acoustics/Solution 3 (8) (sol3) کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
انتخاب
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 3 – Acoustics/Solution 3 (9) (sol3) کلیک راست کرده و Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | از لیست Selection ، Casing را انتخاب کنید . |
مطالعه 3 – آکوستیک / راه حل 3 (10) (sol3)
در پنجره Model Builder ، در بخش Results>Datasets روی Study 3 – Acoustics/Solution 3 (9) (sol3) کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
انتخاب
1 | در پنجره Model Builder ، گره Study 3 – Acoustics/Solution 3 (10) (sol3) را گسترش دهید ، سپس روی Selection کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 |  روی Clear Selection کلیک کنید . |
4 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 5-7,10-14,16-27,29-39,43-45,48-49,53-55,57,59,67-69,71,73-96 را تایپ کنید. قسمت انتخاب متن |
6 | روی OK کلیک کنید . |
شبکه سه بعدی 1
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  More Datasets کلیک کنید و Grid>Grid 3D را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Grid 3D ، قسمت Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست مجموعه داده ، مطالعه 3 – آکوستیک/راه حل 3 (8) (sol3) را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Parameter Bounds را پیدا کنید . زیربخش First Parameter را پیدا کنید . در قسمت حداقل متن، -2 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت Maximum text، 2 را تایپ کنید . |
6 | زیربخش دوم پارامتر را پیدا کنید . در قسمت حداقل متن، -2 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت Maximum text، 2 را تایپ کنید . |
8 | زیربخش سوم پارامتر را پیدا کنید . در قسمت Maximum text عدد 0 را تایپ کنید . |
9 | برای گسترش بخش Grid کلیک کنید . در قسمت متن با وضوح x ، 100 را تایپ کنید . |
10 | در قسمت متن وضوح y ، 100 را تایپ کنید . |
11 | در قسمت متن وضوح z ، 2 را تایپ کنید . |
از دستورالعمل های زیر برای ترسیم دامنه و فاز شتاب عادی محفظه قطار دنده همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است استفاده کنید .
شتاب معمولی مسکن: دامنه و فاز
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  3D Plot Group کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 3D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، مطالعه 3 – Acoustics/Solution 3 (9) (sol3) را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت نوشتار Label ، Housing Normal Acceleration: Amplitude and Phase را تایپ کنید . |
سطح 1
1 | روی Housing Normal Acceleration: Amplitude and Phase کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Expression ، abs(acpr.nacc) را تایپ کنید . |
سطح 2
1 | در پنجره Model Builder ، روی Housing Normal Acceleration: Amplitude and Phase کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Expression ، arg(acpr.nacc) را تایپ 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 ، 0.4 را تایپ کنید . |
سطح 2
1 | در پنجره Model Builder ، روی Surface 2 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Coloring and Style را پیدا کنید . |
3 |  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Color Table ، Wave>Disco را در درخت انتخاب کنید. |
5 | روی OK کلیک کنید . |
شتاب معمولی مسکن: دامنه و فاز
1 | در پنجره Model Builder ، روی Housing Normal Acceleration: Amplitude and Phase کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . |
3 | از لیست نوع عنوان ، دستی را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن عنوان ، Surface: Amplitude (m/s^2) Surface: Phase (rad) را تایپ کنید . |
5 | قسمت Color Legend را پیدا کنید . از لیست Position ، Right double را انتخاب کنید . |
6 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . کادر بررسی لبه های مجموعه داده Plot را پاک کنید . |
7 | در نوار ابزار Housing Normal Acceleration: Amplitude and Phase ، روی  Plot کلیک کنید . |
8 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
9 |  روی دکمه Transparency در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
از دستورالعمل های زیر برای رسم توزیع فضایی سطح فشار صوت در حوزه کروی و روی سطح محفظه قطار دنده همانطور که در شکل 4 و شکل 5 نشان داده شده است ، استفاده کنید.
SPL Near Field
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 ، SPL Near Field را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست مجموعه داده ، مطالعه 3 – آکوستیک/راه حل 3 (8) (sol3) را انتخاب کنید . |
4 | قسمت عنوان را پیدا کنید . از لیست نوع عنوان ، دستی را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن عنوان ، Sound Pressure Level – Near Field را تایپ کنید . |
6 | قسمت Color Legend را پیدا کنید . چک باکس نمایش مقادیر حداکثر و حداقل را انتخاب کنید . |
برش 1
1 | روی SPL Near Field کلیک راست کرده و Slice را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Slice ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Expression ، acpr.Lp_t را تایپ کنید . |
4 | قسمت Plane Data را پیدا کنید . در قسمت متن Planes ، 1 را تایپ کنید . |
برش 2
1 | بر روی Slice 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Slice ، بخش Plane Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست هواپیما ، XY-planes را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن Planes ، 1 را تایپ کنید . |
5 | برای گسترش بخش Inherit Style کلیک کنید . از لیست Plot ، Slice 1 را انتخاب کنید . |
برش 3
1 | بر روی Slice 2 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Slice ، بخش Plane Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست هواپیما ، ZX-planes را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن Planes ، 1 را تایپ کنید . |
5 | در نوار ابزار SPL Near Field ، روی  Plot کلیک کنید . |
6 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
سطح پوشش SPL
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 ، SPL Casing Surface را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست Dataset ، مطالعه 3 – Acoustics/Solution 3 (9) (sol3) را انتخاب کنید . |
4 | قسمت عنوان را پیدا کنید . از لیست نوع عنوان ، دستی را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن عنوان ، Sound Pressure Level – Casing Surface را تایپ کنید . |
6 | قسمت Color Legend را پیدا کنید . چک باکس نمایش مقادیر حداکثر و حداقل را انتخاب کنید . |
سطح 1
1 | روی SPL Casing Surface کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Expression ، acpr.Lp_t را تایپ کنید . |
4 | در نوار ابزار SPL Casing Surface ، روی  Plot کلیک کنید . |
5 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
دستورالعمل های زیر را دنبال کنید تا توزیع فضایی سطح فشار صوت در ناحیه میدان بیرونی را همانطور که به ترتیب در شکل 6 ، شکل 7 ، شکل 8 و شکل 9 نشان داده شده است ، ترسیم کنید.
قطبی SPL xy-plane
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و Polar Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Polar Plot Group ، Polar SPL xy-plane را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست مجموعه داده ، مطالعه 3 – آکوستیک/راه حل 3 (8) (sol3) را انتخاب کنید . |
4 | برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان ، دستی را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن عنوان ، Sound Pressure Level – Exterior Field (xy-plane) را تایپ کنید . |
الگوی تشعشع 1
1 | در نوار ابزار Polar SPL xy-plane ، روی  More Plots کلیک کنید و Radiation Pattern را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای الگوی تشعشع ، بخش ارزیابی را پیدا کنید . |
3 | زیربخش Angles را پیدا کنید . در قسمت متنی Number of angles عدد 180 را تایپ کنید . |
4 | زیربخش مرکز را پیدا کنید . در قسمت متن x ، x0 را تایپ کنید . |
5 | زیربخش فاصله ارزیابی را پیدا کنید . در قسمت متن Radius ، 4*R را تایپ کنید . |
6 | در نوار ابزار Polar SPL xy-plane ، روی  Plot کلیک کنید . |
7 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
پلار SPL xz-plane
1 | در پنجره Model Builder ، روی Polar SPL xy-plane راست کلیک کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره Model Builder ، روی Polar SPL xy-plane 1 کلیک کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای Polar Plot Group ، Polar SPL xz-plane را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
4 | قسمت عنوان را پیدا کنید . در قسمت متن عنوان ، Sound Pressure Level – Exterior Field (xz-plane) را تایپ کنید . |
الگوی تشعشع 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Radiation Pattern 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای الگوی تشعشع ، بخش ارزیابی را پیدا کنید . |
3 | زیربخش Normal vector را پیدا کنید . در قسمت متن y ، 1 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن z ، 0 را تایپ کنید . |
5 | در نوار ابزار Polar SPL xz-plane ، روی  Plot کلیک کنید . |
6 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
Polar SPL yz-plane
1 | در پنجره Model Builder ، روی Polar SPL xz-plane راست کلیک کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره Model Builder ، روی Polar SPL xz-plane 1 کلیک کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای Polar Plot Group ، Polar SPL yz-plane را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
4 | قسمت عنوان را پیدا کنید . در قسمت متن عنوان ، Sound Pressure Level – Exterior Field (yz-plane) را تایپ کنید . |
الگوی تشعشع 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Radiation Pattern 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای الگوی تشعشع ، بخش ارزیابی را پیدا کنید . |
3 | زیربخش Normal vector را پیدا کنید . در قسمت متن y عدد 0 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن x ، 1 را تایپ کنید . |
5 | در نوار ابزار Polar SPL yz-plane ، روی  Plot کلیک کنید . |
6 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
3D Polar SPL
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 ، 3D Polar SPL را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست مجموعه داده ، مطالعه 3 – آکوستیک/راه حل 3 (8) (sol3) را انتخاب کنید . |
4 | قسمت عنوان را پیدا کنید . از لیست نوع عنوان ، دستی را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن عنوان ، Sound Pressure Level – Exterior Field (3D) را تایپ کنید . |
الگوی تشعشع 1
1 | در نوار ابزار 3D Polar SPL ، روی  More Plots کلیک کنید و Radiation Pattern را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای الگوی تشعشع ، بخش ارزیابی را پیدا کنید . |
3 | زیربخش Angles را پیدا کنید . در قسمت نوشتاری Number of elevation angles عدد 50 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متنی Number of azimuth angles عدد 50 را تایپ کنید . |
5 | زیربخش Sphere را پیدا کنید . از لیست Sphere ، دستی را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت متن X ، x0 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن Radius ، 4*R را تایپ کنید . |
8 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . از لیست Grid ، Fine را انتخاب کنید . |
9 | در نوار ابزار 3D Polar SPL ، روی  Plot کلیک کنید . |
10 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
در نهایت، توزیع فضایی سطح فشار صوت در میدان بیرونی را همانطور که در شکل 10 نشان داده شده است، رسم کنید .
میدان بیرونی فشار
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 ، فشار بیرونی فیلد را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست Dataset ، Grid 3D 1 را انتخاب کنید . |
4 | قسمت عنوان را پیدا کنید . از لیست نوع عنوان ، دستی را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن عنوان ، فشار بیرونی فیلد (xy-plane) را تایپ کنید . |
سطح 1
1 | روی Pressure Exterior Field کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Expression ، if(sqrt((x-x0)^2+y^2+z^2)>R,pext(x,y,z),NaN) را تایپ کنید . |
4 | برای گسترش بخش Range کلیک کنید . تیک گزینه Manual color range را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت حداقل متن، -.04 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت Maximum text، 0.04 را تایپ کنید . |
7 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید .  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
8 | در کادر محاوره ای جدول رنگ ، Wave>Wave را در درخت انتخاب کنید. |
9 | روی OK کلیک کنید . |
10 | در نوار ابزار فشار بیرونی ، روی  Plot کلیک کنید . |
برش 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Pressure Exterior Field کلیک راست کرده و Slice را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Slice ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، مطالعه 3 – Acoustics/Solution 3 (9) (sol3) را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Plane Data را پیدا کنید . از لیست هواپیما ، XY-planes را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن Planes ، 1 را تایپ کنید . |
6 | بخش Inherit Style را پیدا کنید . از لیست Plot ، Surface 1 را انتخاب کنید . |
7 | در نوار ابزار فشار بیرونی ، روی  Plot کلیک کنید . |
8 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
سطح پوشش SPL
روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .بند انگشتی
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 3D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره Settings for 3D Plot Group ، Thumbnail را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 3 – آکوستیک/راه حل 3 (10) (sol3) را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Color Legend را پیدا کنید . چک باکس نمایش مقادیر حداکثر و حداقل را انتخاب کنید . |
سطح 1
1 | روی Thumbnail کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Coloring and Style را پیدا کنید . |
3 |  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای جدول رنگ ، Wave>Wave را در درخت انتخاب کنید. |
5 | روی OK کلیک کنید . |
6 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Coloring and Style را پیدا کنید . |
7 | از لیست مقیاس ، خطی متقارن را انتخاب کنید . |
سطح 2
1 | در پنجره Model Builder ، روی Thumbnail کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، Study 2 – Gear Train/Solution 2 (4) (sol2) را انتخاب کنید . |
4 | از لیست زمان (ها) ، 0.00301 را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Expression را پیدا کنید . در قسمت متن Expression ، mbd2.disp را تایپ کنید . |
6 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید .  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
7 | در کادر محاوره ای جدول رنگ ، Aurora>AuroraAustralis را در درخت انتخاب کنید. |
8 | روی OK کلیک کنید . |
تغییر شکل 1
1 | روی Surface 2 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، 1 را تایپ کنید . |
ایزورفیس 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Thumbnail کلیک راست کرده و Isosurface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Isosurface ، بخش Levels را پیدا کنید . |
3 | در فیلد متنی مجموع سطوح ، 11 را تایپ کنید . |
4 | برای گسترش بخش Inherit Style کلیک کنید . از لیست Plot ، Surface 1 را انتخاب کنید . |
فیلتر 1
1 | روی Isosurface 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، y>0 را تایپ کنید . |
بند انگشتی
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Results روی Thumbnail کلیک کنید . |
2 | در نوار ابزار Thumbnail ، روی  Plot کلیک کنید . |
