0

درایور بلندگو – تحلیل دامنه فرکانس

View Categories

درایور بلندگو – تحلیل دامنه فرکانس

67 min read

PDF
درایور بلندگو – تحلیل دامنه فرکانس
معرفی
این مثال نحوه مدل‌سازی درایور بلندگو از نوع مخروطی پویا را نشان می‌دهد که برای فرکانس‌های پایین و متوسط ​​رایج است. تجزیه و تحلیل در حوزه فرکانس انجام می شود و بنابراین رفتار خطی درایور را نشان می دهد. دستورالعمل ها شما را در مدل سازی خواص الکترومغناطیسی، ساختاری و صوتی آن راهنمایی می کنند. خروجی از مدل شامل امپدانس الکتریکی کل و حساسیت (سطح فشار صوتی روی محور در یک ولتاژ نامی محرک) به عنوان توابع فرکانس است. ویژگی های فضایی بلندگو در نمودار جهت نشان داده شده است.
هنگام انجام اندازه‌گیری‌های آکوستیک در این مدل، درایور در یک بافل بی‌نهایت قرار می‌گیرد – یک سطح بازتابنده گسترده که صدای تولید شده در پشت مخروط را مسدود می‌کند. یک نسخه 3 بعدی توسعه یافته از این مدل، درایور بلندگو در یک محفظه تهویه‌ای ، از خواص الکترومکانیکی توده‌ای که در اینجا مدل‌سازی شده‌اند استفاده می‌کند و یک محفظه تهویه‌دار اضافه می‌کند (درایور در کابینت قرار می‌گیرد).
این مدل با ترکیبی از رابط میدان‌های مغناطیسی از ماژول AC/DC و رابط چندفیزیکی تعامل آکوستیک ساختار از ماژول آکوستیک تنظیم شده است . ویژگی Lorentz Coupling multiphysics برای کنترل نیروهای الکترومغناطیسی و جریان های القایی روی سیم پیچ صدا استفاده می شود. اولین تجزیه و تحلیل اختیاری تنها بخش الکترومغناطیسی مشکل را حل می کند، در حالی که راننده در حالت ایستاده است. از اینجا، یک عامل نیروی محرکه و امپدانس سیم پیچ صوتی مسدود شده را می توان استخراج و صادر کرد. تجزیه و تحلیل دوم از مدل کامل، شامل برهمکنش‌های چندفیزیکی مربوطه از ولتاژ محرک تا سطح فشار صوتی محاسبه‌شده است.
تجزیه و تحلیل اختیاری سوم نشان می دهد که تأثیر در نظر نگرفتن تلفات ترموویسکوز در ناحیه شکاف سیم پیچ صوتی چیست. این تلفات در مورد فرکانس‌هایی که حالت‌های حفره پشتی ظاهر می‌شوند مرتبط هستند. تحلیل چهارم و نهایی، تحلیل فرکانس ویژه ساختار است که فرکانس و شکل حالت‌های ساختاری اصلی بلندگو را نشان می‌دهد.
توجه: این مدل به ماژول آکوستیک و ماژول AC/DC نیاز دارد.
تعریف مدل
شکل 1 هندسه درایور گیج شده را با قسمت های عملکردی آن نشان می دهد. میدان آهنربا توسط قطعه قطب آهنی و صفحه رویی به شکاف نازکی که در آن سیم پیچ صدا به دور اولی که از راس مخروط امتداد می‌یابد پیچیده می‌شود، متمرکز می‌شود. اگرچه سیم پیچ صدا از پیچ های سیمی زیادی تشکیل شده است، اما برای سادگی ترسیم و به عنوان یک دامنه همگن مدل سازی شده است. هنگامی که یک ولتاژ AC محرک به سیم پیچ صدا اعمال می شود، نیروی حاصله باعث ارتعاش آن و ایجاد صدا در مخروط می شود.
درپوش گرد و غبار از موتور مغناطیسی محافظت می کند. در این طرح از همان مواد کامپوزیتی سفت و سبک مانند مخروط ساخته شده و به صدا نیز کمک می کند. یک سوراخ مرکزی در قطعه قطب با افزایش فشار در زیر درپوش گرد و غبار مقابله می کند. سیستم تعلیق ، متشکل از اطراف ، ساخته شده از مواد فوم سبک، و عنکبوت ، یک پارچه انعطاف پذیر، مخروط را در جای خود نگه می دارد و نیروی میرایی و فنری را ایجاد می کند.
محیط بیرونی آهنربا و سیستم تعلیق معمولاً به یک سبد ، یک ساختار فلزی توخالی متصل می‌شوند. سبد در این مدل گنجانده نشده است، اما مجموعه آهنربا و رینگ های بیرونی اسپایدر و اطراف آن ثابت در نظر گرفته شده است. حذف سبد به این معنی است که هندسه در نظر گرفته شده از نظر چرخشی متقارن است و می تواند در صفحه rz مدل شود .
شکل 1: هندسه درایور بلندگو مدل شده.
بلندگو توسط یک ولتاژ هماهنگ با زمان، V  =  V 0 exp( i ω t ) که به سیم پیچ صدا اعمال می شود، هدایت می شود. بخش تئوری زیر ابتدا تجزیه و تحلیل الکترومغناطیسی جریان در سیم پیچ صوتی و نیروی محرکه ای که این جریان ایجاد می کند را توضیح می دهد. رابطه بین ولتاژ محرک و نیروی وارد بر سیم پیچ صدا و همچنین به اصطلاح EMF پشتی به راحتی در COMSOL با استفاده از عملکرد داخلی تنظیم می شود. سپس این نیرو در تحلیل برهمکنش آکوستیک ساختار برای محاسبه تولید صدا اعمال می شود. جزئیات بیشتر در بخش برهمکنش های الکترومغناطیسی آورده شده است .
معادله ساختاری در قسمت های متحرک راننده و معادله آکوستیک فشار در هوای اطراف حل می شود. معادله آکوستیک فشار به طور خودکار توسط ارتعاشات سازه تحریک می شود و بار فشار را با استفاده از کوپلینگ چندفیزیکی داخلی آکوستیک-ساختار مرزی به سازه باز می گرداند. در شکاف باریک بین قطعه قطب و سیم پیچ صدا (شکاف مغناطیسی) میرایی به دلیل تلفات لایه مرزی حرارتی و چسبناک رخ می دهد. این تلفات در اینجا با استفاده از ویژگی آکوستیک منطقه باریک موجود در آکوستیک تحت فشار ثبت می شود. شکاف با یک شکاف سطح مقطع ثابت به خوبی تقریب می یابد. اثر میرایی در بخش نتایج و بحث در زیر نشان داده شده است.
حوزه های هوا و بافل به طور ایده آل باید تا بی نهایت گسترش یابد. برای جلوگیری از بازتاب‌های غیرفیزیکی در جایی که هندسه را کوتاه می‌کنید، از یک لایه کاملاً منطبق (PML) استفاده می‌کنید، همانطور که در شکل 2 مشاهده می‌شود . برای اطلاعات بیشتر در مورد PML ها در آکوستیک، به بخش مدل سازی با شاخه آکوستیک فشار (رابط های مبتنی بر FEM) در راهنمای کاربر ماژول آکوستیک مراجعه کنید.
شکل 2: نمای کلی هندسه مدل.
اگرچه حوزه هوای مدل‌سازی‌شده شعاع تنها 165  میلی‌متر دارد، فشار صوتی و فاز محلی را می‌توان با استفاده از محاسبات فشار میدان بیرونی در هر نقطه خارج از حوزه محاسباتی استخراج کرد. حساسیت به عنوان سطح فشار صدا در محور در شعاع 1  متر برای ولتاژ اعمال شده V 0  = 3.55 V محاسبه می شود. این عملکرد همچنین امکان پس پردازش نمودار جهت دهی را برای بلندگو فراهم می کند که دوباره در 1 متر ارزیابی می شود.  
فعل و انفعالات الکترومغناطیسی
نیروی لورنتز روی سیمی به طول L و با جریان I در چگالی شار مغناطیسی تولید شده خارجی B عمود بر سیم با F  =  L I  ×  B داده می شود . سیم پیچ صدا از یک سیم مسی تشکیل شده است که N 0  =  100  چرخش دارد. سیم پیچ همگن می شود به طوری که
که در آن چگالی جریان مستقیم هدایت شده از طریق مقطع سیم پیچ است، و انتگرال در سطح آن در صفحه rz گرفته می شود . کل نیروی محرکه روی سیم پیچ از این رو تبدیل می شود
(1)
با Br که جزء r چگالی شار مغناطیسی است ، و انتگرال بیش از حجم اشغال شده توسط حوزه سیم پیچ ارزیابی می شود. نیروی لورنتس از طریق ویژگی Lorentz Coupling multiphysics به سیم پیچ صدا اعمال می شود.
جریان عبوری از سیم پیچ صوتی به ولتاژ اعمال شده مربوط می شود
(2)
که در آن Z b امپدانس الکتریکی مسدود شده است (امپدانس الکتریکی سیم پیچ صوتی که در حالی که قطعات متحرک بلندگو ثابت هستند اندازه گیری می شود) و − V نشان دهنده EMF پشتی (ولتاژ القا شده در سیم پیچ به دلیل حرکت آن از طریق میدان مغناطیسی دائمی است) فاصله). EMF پشتی نیز با استفاده از ویژگی Lorentz Coupling multiphysics به طور خودکار به سیم پیچ صوتی اضافه می شود.
صادرات پارامترهای الکترومغناطیسی برآمده
پارامترهای توده ای که نشان دهنده درایور هستند را می توان استخراج کرد و برای شبیه سازی سیستم بزرگتر استفاده کرد. ضریب نیرو BL و امپدانس الکتریکی مسدود شده سیم پیچ محاسبه می شود. آنها در مدل آموزشی Loudspeaker Driver in a Vented Enclosure برای تنظیم یک معادل الکترومغناطیسی توده ای برای راه اندازی بلندگو استفاده می شوند.
اگر معادله 1 را بر حسب جریان سیم پیچ I به جای چگالی جریان مقطعی بنویسید ، دریافت می کنید
(3)
همانطور که فرض می شود J φ  =  I·N 0 / A و در سطح مقطع سیم پیچ سطح A ثابت است . عامل مشترک در بیان F e و V be ضریب نیرو BL است که به صورت تعریف شده است
(4)
توجه داشته باشید که اگر انتگرال برابر با چگالی شار مغناطیسی برابر طول سیم پیچ شود. از این رو نام.
با آگاهی از BL و Zb وابسته به فرکانس ، می توان معادله 2 ، معادله 3 و معادله 4 را مجددا مرتب کرد تا رابطه ای بین ولتاژ محرک V 0 و نیروی وارد بر سیم پیچ صدا ایجاد شود.
این عبارتی است که به عنوان نیروی محرکه در درایور بلندگو در مدل محفظه تهویه استفاده می شود. به وابستگی به سرعت v سیم پیچ متحرک توجه کنید، که قبل از مدل‌سازی مسئله برهمکنش سازه آکوستیک (ASI) ناشناخته است.
نتایج و بحث
میدان مغناطیسی داخل و اطراف موتور مغناطیسی در شکل 3 نشان داده شده است . حداکثر میدان هوا در شکاف بین قطعه قطب و صفحه بالایی (شکاف مغناطیسی که در آن سیم پیچ صدا قرار دارد) ایجاد می شود. اجرای انتگرال در معادله 4 بر روی دامنه سیم پیچ صدا، ضریب نیرو BL  = 10.48  N/A می دهد. 
شکل 3: میدان مغناطیسی داخل و اطراف موتور مغناطیسی.
آهن موجود در قطعه قطب و صفحه بالایی به عنوان یک ماده مغناطیسی غیرخطی مدل‌سازی می‌شود که رابطه بین میدان‌های B و H با درونیابی از داده‌های اندازه‌گیری شده توصیف می‌شود. شکل 4 نفوذپذیری نسبی موثر محلی μr = B / (μ 0 H )  را نشان می دهد . نمودار نشان می دهد که آهن در مرکز قطعه قطب نزدیک به اشباع است، اما در رژیم خطی بالا و زیر آهنربا باقی می ماند. این نشان می دهد که اگر می خواهید از مواد کمتری استفاده کنید، احتمالاً می توانید شعاع قطعه قطب و صفحه بالایی را با تأثیر بسیار کمی بر میدان مغناطیسی در شکاف کاهش دهید. 
شکل 4: نفوذپذیری نسبی موضعی در قطعه قطب و صفحه بالایی، هنگامی که در معرض میدان آهنربا قرار می گیرد.
در محاسبه امپدانس سیم پیچ مسدود شده، معادله AC حول نفوذپذیری محلی ناشی از حل استاتیک خطی می شود. شکل 5 جریان های القایی را در فرکانس 50 هرتز و 900 هرتز نشان می دهد. با افزایش فرکانس، واضح است که به اصطلاح عمق پوست همانطور که انتظار می رود کاهش می یابد.
شکل 5: جریان القایی در قطعه قطب و صفحه بالایی در فرکانس 50 هرتز (بالا) و 900 هرتز (پایین).
همانطور که در فرکانس بالاتر در شکل 5 مشاهده می شود ، اثر پوستی جریان ها را به سطوح نزدیک تر می کند. این باعث می شود که اندوکتانس و همچنین قسمت مقاومتی امپدانس با فرکانس تغییر کند. شکل 6 نموداری از اندوکتانس سیم پیچ مسدود شده در مقابل فرکانس را نشان می دهد.
شکل 6: اندوکتانس سیم پیچ مسدود شده به عنوان تابعی از فرکانس.
از تجزیه و تحلیل کامل تعامل الکتروآکوستیک ساختار، شکل 7 سطح فشار صدا و توزیع جابجایی را در 8000  هرتز نشان می دهد. با افزایش فرکانس تحریک، امکان تحریک حالت های ساختاری وجود دارد که در آن قسمت های مختلف مخروط در فازهایی با اختلاف بیش از 90± درجه حرکت می کنند. این اثر که شکست مخروطی نامیده می شود، کارایی صوتی بلندگو را کاهش می دهد، زیرا قسمت های مختلف مخروط فشار صوتی با علامت مخالف ایجاد می کند. استفاده از مطالعه فرکانس ویژه مشخص می کند که حالت های مختلف شکست در کدام فرکانس ظاهر می شوند. در فرکانس های پایین تر، سطح فشار صوت به طور مساوی با پیک ها در جهت محور توزیع می شود.
شکل 7: سطح فشار صدا (بالا) و توزیع جابجایی (پایین) در 8000 هرتز.
شکل 8 حساسیت بلندگو را هم در باندهای 1/3 اکتاو و هم به صورت منحنی پیوسته نشان می دهد. طرح با استفاده از طرح تخصصی اکتاو باند موجود در ماژول آکوستیک محقق می شود. محدوده کاری ترجیحی جایی است که پاسخ نسبتاً مسطح است – یعنی تقریباً در محدوده 100  هرتز تا 1500  هرتز. همانطور که در مدل آموزشی Loudspeaker Driver in a Vented Enclosure نشان داده شده است، یک محفظه دارای تهویه می‌تواند محدوده را تا فرکانس‌های پایین‌تر افزایش دهد .
شکل 8: حساسیت بلندگو که به صورت سطح فشار صوتی روی محور (dB) در فاصله 1 متری از دستگاه اندازه گیری می شود. فشار با استفاده از سیگنال ورودی 3.55 ولت یا 2.51 ولت RMS ارزیابی می شود که مربوط به توان 1 وات در 6.3  Ω است . امپدانس اسمی به مقیاس فرکانس لگاریتمی توجه کنید.
نمودار در شکل 8 همچنین اثر میرایی تلفات ترموویسکوز در شکاف باریک بین سیم پیچ صدا و قطعه قطب/صفحه بالایی را نشان می دهد. در این تنظیمات یکی از مرزها در حال حرکت است (کویل صوتی) که کاملاً با آکوستیک ناحیه باریک که مرزهای ثابتی را در نظر می گیرد سازگار نیست. خطای ایجاد شده کوچک است. این را می توان با استفاده از رابط فیزیک آکوستیک کامل ترموویسکوز در حوزه باریک مشاهده کرد. حساسیت هر دو با (منحنی قرمز) و بدون (نقطه سبز) تلفات شامل، با استفاده از آکوستیک منطقه باریک ترسیم شده است.ویژگی. اگر این موارد در نظر گرفته نشود، حالت حفره پشتی در حدود 600 هرتز، در منحنی حساسیت به صورت رزونانس‌های تند (منحنی نقطه‌دار سبز) نشان داده می‌شود. این حالت همچنین می تواند از طریق تغییر ناگهانی فاز در فشار حفره پشتی همانطور که در شکل 9 نشان داده شده است شناسایی شود .
شکل 9: فشار صوتی زیر و بالای حالت حفره پشتی برای مدل بدون تلفات.
امپدانس الکتریکی کل، که به صورت Z  =  V 0 / I تعریف شده است ، در شکل 10 نشان داده شده است (قطعات مطلق، واقعی و خیالی رسم شده اند). ویژگی های این طرح برای درایورهای بلندگو بسیار مشخص است. پیک تقریباً 50  هرتز با رزونانس مکانیکی منطبق است. در این فرکانس قسمت واکنشی سوئیچ های امپدانس از القایی به خازنی علامت می دهد. در بیشتر محدوده عملیاتی امپدانس تا حد زیادی مقاومتی است. بین 100  هرتز و 1 کیلوهرتز فقط بین 6.3  Ω و 10.4  Ω  متغیر است . این مقادیر معمولی برای بلندگوهایی با امپدانس اسمی هستند6.3  Ω ، به عنوان امپدانس اسمی معمولاً برای نشان دادن یک مقدار متوسط ​​در محدوده فرکانس قابل استفاده در نظر گرفته می شود که برای این درایور بین 100  هرتز و بالای 1  کیلوهرتز گسترش می یابد. مقاومت DC مقداری است که فرکانس به 0 هرتز می رود، مقدار آن 5.6  Ω است . در فرکانس‌های بالاتر از 1  کیلوهرتز، امپدانس همچنان افزایش می‌یابد زیرا اندوکتانس سیم‌پیچ صدا نقش مهم‌تری را بازی می‌کند.
شکل 10: امپدانس الکتریکی ( Ω ) بلندگو به عنوان تابعی از فرکانس (Hz).
تغییر شکل بلندگو نشان داده شده در شکل 7 نشان می دهد که یک یا چند حالت شکست در فرکانس های بالا فعال هستند. تجزیه و تحلیل فرکانس ویژه انجام شده در آخرین مرحله مطالعه، حالت اصلی موثر بر ساختار را نشان می دهد. با توجه به تأثیر اندک فشار صوتی یا میدان مغناطیسی در فرکانس ظاهر شدن این حالت ها، تجزیه و تحلیل تنها فیزیک مکانیک جامدات (ساختار) را در نظر می گیرد. حالت‌های اصلی، که در شکل 11 نشان داده شده‌اند، نشان می‌دهند که حالت اول بلندگو کمی بالاتر از 50 هرتز ظاهر می‌شود، در حالی که اولین حالت شکست در حدود 2350 هرتز ظاهر می‌شود. در مورد حاضر، فقط شکستگی‌های متقارن چرخشی را می‌توان مدل‌سازی کرد (بلندگو به صورت سه بعدی در درایور بلندگو در یک محفظه تهویه‌شده تحلیل می‌شود.مدل).
شکل 11: حالت های ساختاری اصلی درایور بلندگو.
شکل 12 ، در نهایت، نمودار جهت پذیری پاسخ فضایی بلندگو را نشان می دهد. این با استفاده از نمودار Directivity اختصاصیموجود با ماژول آکوستیک ایجاد می شود. نمودار یک نمایش کانتوری از پاسخ فضایی (اندازه گیری شده بر روی نیم کره جلوی بلندگو) در مقابل فرکانس را نشان می دهد. نمودارهای جهت دهی به تجزیه و تحلیل زمانی که لوب های کناری رخ می دهند و نحوه سقوط آنها کمک می کند. چندین گزینه، به عنوان مثال برای عادی سازی و برای تغییر محورها، گنجانده شده است. نمودار در شکل 12 با توجه به سطح 0 درجه نرمال شده است .
شکل 12: نمودار جهت دهی پاسخ بلندگوی فضایی.
نکاتی درباره پیاده سازی COMSOL
دستورالعمل های گام به گام شما را از طریق مراحل زیر راهنمایی می کند:
•
هندسه را وارد کنید و پارامترهای مدل را وارد کنید.
•
تنظیمات مواد را اعمال کنید.
•
فیزیک را تنظیم کنید.
•
یک مطالعه ایجاد کنید که ابتدا میدان مغناطیسی ساکن را از آهنربای دائمی محاسبه می‌کند، سپس میدان‌های هارمونیک زمانی ایجاد شده توسط سیم پیچ صدا را در طیف وسیعی از فرکانس‌ها محاسبه می‌کند.
•
(اختیاری) مطالعه را برای استخراج ضریب نیرو، BL و امپدانس سیم پیچ مسدود شده، Zb اجرا کنید .
•
مطالعه را کپی و گسترش دهید تا تعامل آکوستیک-ساختار را شامل شود.
•
حل برای محاسبه سطح فشار صدا و امپدانس الکتریکی کل درایور در محدوده فرکانسی یکسان.
•
(اختیاری) مطالعه ای را با در نظر گرفتن تمام فیزیک تنظیم کنید اما ویژگی های آکوستیک منطقه باریک را غیرفعال کنید .
•
(اختیاری) یک تحلیل فرکانس ویژه ایجاد و اجرا کنید تا حالت های ساختاری اصلی بلندگو را بیابید.
قطعه قطب و مواد صفحه بالایی
آهن مورد استفاده در قطعه قطب و صفحه بالایی یک ماده مغناطیسی غیر خطی است که داده های درون یابی رابطه بین میدان های B و H را توصیف می کند . در میان خروجی های دیگر، محلول استاتیکی نفوذپذیری موضعی را فراهم می کند، همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است .
تجزیه و تحلیل اغتشاش
مطالعات در این مدل دارای یک مرحله مطالعه ثابت و به دنبال آن یک دامنه فرکانس، مرحله اغتشاش است. این به طور خودکار محلول ثابت را به نقطه خطی شدن برای حل دامنه فرکانس بعدی تبدیل می کند. این بدان معناست که رابط میدان های مغناطیسی از نفوذپذیری تفاضلی به ارث رسیده از آنچه توسط مطالعه ثابت محاسبه شده است، مشتق شده و استفاده می کند. برای اینکه فرض دامنه فرکانس کاملاً معتبر باشد، ولتاژ AC اعمال شده باید آنقدر کوچک باشد که جریان حاصل، میدان مغناطیسی ایجاد کند که این نفوذپذیری را به طور قابل توجهی تغییر ندهد. حتی اگر این وضعیت در اینجا کاملاً صادق نیست، خطی کردن حول یک نفوذپذیری بایاس موضعی هنوز هم باید تقریب بهتری نسبت به فرض یک نفوذپذیری ثابت باشد. دقیق ترین روش برای محاسبه امپدانس در یک تحلیل کاملا گذرا خواهد بود.
سیم پیچ با یک ولتاژ تنظیم شده روی لاینپر (V0) هدایت می شود . عملگر ()linper تضمین می کند که ولتاژ محرک V0 فقط در مرحله مطالعه دامنه فرکانس، اختلال اعمال می شود.
چند فیزیک
رابط چندفیزیکی تعامل آکوستیک-ساختار ، رابط های آکوستیک فشار و مکانیک جامد را همراه با کوپلینگ چندفیزیک مرزی آکوستیک-ساختار تنظیم می کند . کوپلینگ multiphysics (زیر گره Multiphysics ) به طور خودکار شرایط مرزی را برای جفت شدن دو طرفه آکوستیک ساختاری بین هوا و سازه ها فراهم می کند و تعیین می کند. تعامل آکوستیک-ساختار فقط در مرحله فرکانس دامنه، اغتشاش حل می شود.
ویژگی Lorentz Coupling multiphysics به طور خودکار بارهای دامنه را برای جفت سازه الکترومغناطیسی دو طرفه در حوزه سیم پیچ فراهم می کند و تخصیص می دهد.
میرایی سازه
در اکثر مشخصات بلندگوها، سیستم تعلیق با یک انطباق مکانیکی Cs و مقاومت Rs مشخص می شود . به منظور ثابت نگه داشتن مقاومت در طیف وسیعی از فرکانس ها، ماده باید دارای یک ضریب میرایی باشد که به صورت خطی با فرکانس یا به طور معادل، میرایی ریلی با α δM  =  0 و β dK =  η 0 /ω 0 افزایش می یابد. ، که در آن η 0 ضریب تلفات اندازه گیری شده در فرکانس زاویه ای ω 0 است . در این مدل فرکانس اندازه گیری ضریب تلفات نزدیک به کمترین رزونانس مکانیکی درایور انتخاب می شود.
مسیر کتابخانه برنامه: ماژول_آکوستیک/ مبدل_الکتروآکوستیک/درایور_بلندگو
توجه: این برنامه همچنین به فایل Acoustics_Module/Electroacoustic_Transducers/loudspeaker_driver_materials نیاز دارد زیرا حاوی تعاریف مواد برای مواد است.
دستورالعمل مدلسازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی  Model  Wizard کلیک کنید .
مدل جادوگر
1
در پنجره Model  Wizard ، روی  2D  Axismetric کلیک کنید .
2
در درخت Select  Physics ، AC/DC>Electromagnetic  Fields>Magnetic  Fields  (mf) را انتخاب کنید .
3
روی افزودن کلیک کنید .
4
در درخت Select  Physics ، Acoustics>Acoustic-Structure  Interaction>Acoustic-Solid  Interaction،  Frequency  Domain را انتخاب کنید .
5
روی افزودن کلیک کنید .
6
 روی مطالعه کلیک کنید .
Model Wizard به شما امکان می دهد اولین مرحله مطالعه را که قصد دارید در مدل استفاده کنید انتخاب کنید. یک مطالعه ثابت مورد استفاده برای حل میدان های مغناطیسی ساکن را انتخاب کنید.
7
در درخت Select  Study ، Preset  Studies  for  Some  Physics  Interfaces>Stationary را انتخاب کنید .
8
 روی Done کلیک کنید .
هندسه 1
هنگام کار با پروژه مدل سازی خود درایور آکوستیک، معمولاً یا هندسه را در COMSOL Multiphysics ترسیم می کنید، یا یک فایل CAD از خود درایور وارد می کنید و دامنه های هوا و PML اطراف را اضافه می کنید. در اینجا، کل هندسه به صورت دنباله ای از فایل هندسه وارد می شود. دستورالعمل های مربوط به هندسه را می توان در ضمیمه انتهای این سند یافت.
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 loudspeaker_driver_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 .
تعاریف جهانی
پارامترهای 1
پارامترهای مدل را وارد کنید یا آنها را از فایل loudspeaker_driver_parameters.txt بارگیری کنید . در اینجا، و همچنین در تمام بخش‌های بعدی، قسمت توضیحات به شما کمک می‌کند تا کارهایی را که انجام می‌دهید پیگیری کنید، اما کاملاً اختیاری است.
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
N0
100
100
تعداد چرخش در سیم پیچ
V0
3.55 [V]
3.55 V
حداکثر ولتاژ رانندگی
f0
40[Hz]
40 هرتز
فرکانس که در آن ضریب ضرر داده می شود
امگا 0
2*pi*f0
251.33 هرتز
فرکانس زاویه ای که در آن ضریب تلفات داده می شود
fmax
8 [کیلوهرتز]
8000 هرتز
حداکثر فراوانی مطالعه
c0
343[m/s]
343 متر بر ثانیه
سرعت صدا در هوا
lam0
c0/fmax
0.042875 متر
حداقل طول موج
تعریف فرکانس ضریب تلفات هنگام تنظیم خواص ساختاری استفاده خواهد شد.
چند انتخاب ایجاد کنید، این کار تنظیم فیزیک را ساده می کند.
تعاریف
آهن نرم
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Explicit ، Soft Iron را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
3
فقط دامنه های 6 و 23 را انتخاب کنید.
4
قسمت Color را پیدا کنید . از لیست Color ، رنگ  3 را انتخاب کنید .
کامپوزیت
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Explicit ، Composite را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
3
فقط دامنه های 3 و 21 را انتخاب کنید.
4
قسمت Color را پیدا کنید . از لیست رنگ ، رنگ  9 را انتخاب کنید .
پارچه
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Explicit ، Cloth را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
3
فقط دامنه 20 را انتخاب کنید.
4
قسمت Color را پیدا کنید . از لیست Color ، رنگ  7 را انتخاب کنید .
فوم
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Explicit ، فوم را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید .
3
فقط دامنه 25 را انتخاب کنید.
4
قسمت Color را پیدا کنید . از لیست رنگ ، رنگ  10 را انتخاب کنید .
کویل
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Explicit ، Coil را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
3
فقط دامنه های 17-19 را انتخاب کنید.
4
قسمت Color را پیدا کنید . از لیست رنگ ، رنگ  8 را انتخاب کنید .
الیاف شیشه
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Explicit ، Glass Fiber را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
3
فقط دامنه های 9-16 را انتخاب کنید.
4
قسمت Color را پیدا کنید . از لیست رنگ ، رنگ  10 را انتخاب کنید .
فریت ژنریک
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Explicit ، Generic Ferrite را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
3
فقط دامنه 24 را انتخاب کنید.
4
قسمت Color را پیدا کنید . از فهرست رنگ ، رنگ  17 را انتخاب کنید .
PML
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Explicit ، PML را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
3
فقط دامنه های 1 و 5 را انتخاب کنید.
همه دامنه ها
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی  جعبه کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات جعبه ، همه دامنه‌ها را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید .
هوا
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی  تفاوت کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، Air را در قسمت متن برچسب تایپ کنید .
3
قسمت Input  Entities را پیدا کنید . در قسمت Selections  to  add ، روی  Add 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 تنظیمات برای تفاوت ، بخش Input  Entities را پیدا کنید .
7
در قسمت انتخاب‌ها  برای  تفریق ، روی  افزودن کلیک کنید .
8
در کادر محاوره‌ای افزودن ، در فهرست انتخاب‌ها برای تفریق ، آهن نرم ،  کامپوزیت ، پارچه ، فوم ، کویل ، الیاف شیشه و فریت ژنریک را انتخاب کنید .
9
روی OK کلیک کنید .
دامنه های ساختاری
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی  Union کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای اتحادیه ، دامنه های ساختاری را در قسمت متن برچسب تایپ کنید .
3
قسمت Input  Entities را پیدا کنید . در قسمت Selections  to  add ، روی  Add کلیک کنید .
4
در کادر محاوره‌ای افزودن ، در فهرست انتخاب‌ها برای افزودن ، کامپوزیت ، پارچه ، فوم ، کویل و فیبر شیشه‌ای  را انتخاب کنید .
5
روی OK کلیک کنید .
کامپوزیت و الیاف شیشه
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی  Union کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Union ، Composite and Glass Fiber را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
3
قسمت Input  Entities را پیدا کنید . در قسمت Selections  to  add ، روی  Add کلیک کنید .
4
در کادر محاوره‌ای افزودن ، در لیست انتخاب‌ها برای افزودن ، کامپوزیت و فیبر شیشه‌ای  را انتخاب کنید .
5
روی OK کلیک کنید .
دامنه های مغناطیسی
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی  جعبه کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات جعبه ، Magnetic Domains را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
3
قسمت Box  Limits را پیدا کنید . در قسمت حداقل متن r ،  0 [mm] را تایپ کنید .
4
در قسمت حداکثر متن r ،  50 [mm] را تایپ کنید .
5
در قسمت حداقل متن z ،  -90 [mm] را تایپ کنید .
6
در قسمت حداکثر متن z ،  -42 [mm] را تایپ کنید .
همه دامنه ها بدون PML
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی  تفاوت کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، همه دامنه ها بدون PML را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید .
3
قسمت Input  Entities را پیدا کنید . در قسمت Selections  to  add ، روی  Add 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 تنظیمات برای تفاوت ، بخش Input  Entities را پیدا کنید .
7
در قسمت انتخاب‌ها  برای  تفریق ، روی  افزودن کلیک کنید .
8
در کادر محاوره‌ای افزودن ، PML را در لیست انتخاب‌ها  برای  تفریق انتخاب کنید .
9
روی OK کلیک کنید .
کاملاً منطبق بر لایه 1 (pml1)
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی لایه  کاملاً  منطبق  کلیک کنید .
از لایه‌های کاملاً منطبق (PMLs) برای مدل‌سازی یک رفتار شرایط غیر بازتاب‌کننده استفاده کنید و از بازتاب‌های غیرفیزیکی (انعکاس‌های جعلی) در جایی که صدا از مدل خارج می‌شود اجتناب کنید. این ویژگی نیز در زیر تعاریف تنظیم شده است . این آنها را برای هر رابط فیزیکی که به آنها نیاز دارد در دسترس قرار می دهد.
2
در پنجره تنظیمات برای لایه کاملاً  منطبق  ، قسمت انتخاب دامنه را پیدا کنید .
3
از لیست انتخاب ، PML را انتخاب کنید .
4
بخش Scaling را پیدا کنید . از لیست نوع کشش مختصات  ، منطقی را انتخاب کنید .
5
در قسمت متنی پارامتر انحنای مقیاس‌بندی PML ،  5 را تایپ کنید .
تعاریف
ادغام 1 (در اول)
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی  Nonlocal  Couplings کلیک کرده و Integration را انتخاب کنید .
از این انتگرال برای محاسبه توان تابشی بلندگو استفاده کنید.
2
در پنجره تنظیمات برای ادغام ، بخش انتخاب منبع  را پیدا کنید .
3
از لیست سطح نهاد هندسی  ، Boundary را انتخاب کنید .
4
فقط مرز 93 را انتخاب کنید.
متغیرهای 1
1
در پنجره Model  Builder ، روی Definitions کلیک راست کرده و Variables را انتخاب کنید .
برای محاسبه بازده صوتی بلندگو دو متغیر اضافه کنید. توان سیم پیچ به عنوان یک متغیر پس پردازش از پیش تعریف شده وجود دارد.
2
در پنجره تنظیمات برای متغیرها ، بخش متغیرها را پیدا کنید .
3
در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
نام
اصطلاح
واحد
شرح
کویل_قدرت
mf.PCoil_1
قدرت سیم پیچ
aco_eff
-intop1(up(acpr.Ir)*nr+up(acpr.Iz)*nz)/coil_power
راندمان صوتی
مواد
در حالی که خواص مواد مورد استفاده در این مدل تا حدی ساخته شده است، آنها شبیه به موارد استفاده شده در یک درایور واقعی هستند. سیم پیچ دارای خواصی است که نماینده مواد الیاف شیشه است. عنکبوت که به عنوان فنر عمل می کند از پارچه فنلی با سفتی بسیار کمتر ساخته شده است. ماده استفاده شده در سیم پیچ سبکتر از مس است، زیرا سیم عایق است و به طور کامل دامنه سیم پیچ را پر نمی کند. فراگیر، در نهایت، یک فوم سبک مقاومتی است.
به جز هوا و آهن نرم، موادی که استفاده خواهید کرد همگی از یک کتابخانه مواد ایجاد شده مخصوص این مدل هستند (برای بارگیری از فایل loudspeaker_driver_materials.mph ). ممکن است متوجه شوید که برخی از مواد ویژگی های از دست رفته را گزارش می کنند. به عنوان مثال، کامپوزیت هیچ خاصیت الکترومغناطیسی ندارد. این خوب است، زیرا میدان های مغناطیسی را در حوزه هایی که از کامپوزیت استفاده می شود، مدل نمی 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، AC/DC> Soft  Iron  (With  Losses) را انتخاب کنید .
6
روی Add  to  Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید .
مواد
آب (مت1)
ابتدا هوا را اضافه کنید که در همه جای هندسه شما وجود دارد. در مرحله بعد، به استفاده از آهن غیرخطی در قطعه قطب و صفحه بالا بروید.
آهن نرم (با تلفات) (mat2)
1
در پنجره Model  Builder ، روی Soft  Iron  (With  Losses)  (mat2) کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی  را پیدا کنید .
3
از لیست انتخاب ، Soft  Iron را انتخاب کنید .
4
روی Soft  Iron  (With  Losses)  (mat2) کلیک راست کرده و Browse  Materials را انتخاب کنید .
مرورگر مواد
1
در پنجره Material  Browser ، در نوار، برگه Materials را انتخاب کرده و سپس روی نماد Browse Materials کلیک کنید .
قابلیت Import Material Library با کلیک کردن روی نماد کوچک در پایین سمت راست، زیر درخت مرورگر مواد فعال می شود.
2
 روی Import  Material  Library کلیک کنید .
3
به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل loudspeaker_driver_materials.mph دوبار کلیک کنید .
4
 روی Done کلیک کنید .
مواد را اضافه کنید
1
به پنجره Add  Material بروید .
2
در درخت، مواد درایور بلندگو  > ترکیبی را انتخاب کنید .
3
روی Add  to  Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید .
4
در درخت، مواد درایور بلندگو  > پارچه را انتخاب کنید .
5
روی Add  to  Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید .
6
در درخت، مواد درایور بلندگو  > فوم را انتخاب کنید .
7
روی Add  to  Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید .
8
در درخت، مواد درایور بلندگو  > کویل را انتخاب کنید .
9
روی Add  to  Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید .
10
در درخت، مواد درایور بلندگو >  فیبر شیشه ای را انتخاب کنید .
11
روی Add  to  Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید .
12
در درخت، مواد درایور بلندگو  > Generic Ferrite را انتخاب کنید .
13
روی Add  to  Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید .
14
در نوار ابزار Home ، روی  Add  Material کلیک کنید تا پنجره Add  Material بسته شود .
مواد
کامپوزیت (mat3)
1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Component  1  (comp1)>Materials روی Composite  (mat3) کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی  را پیدا کنید .
3
از لیست Selection ، Composite را انتخاب کنید .
پارچه (مت4)
1
در پنجره Model  Builder ، روی Cloth  (mat4) کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی  را پیدا کنید .
3
از لیست انتخاب ، پارچه را انتخاب کنید .
فوم (mat5)
1
در پنجره Model  Builder ، روی Foam  (mat5) کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی  را پیدا کنید .
3
از لیست انتخاب ، فوم را انتخاب کنید .
کویل (mat6)
1
در پنجره Model  Builder ، روی Coil  (mat6) کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی  را پیدا کنید .
3
از لیست Selection ، Coil را انتخاب کنید .
الیاف شیشه (mat7)
1
در پنجره Model  Builder ، روی Glass  Fiber  (mat7) کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی  را پیدا کنید .
3
از لیست Selection ، Glass  Fiber را انتخاب کنید .
فریت ژنریک (mat8)
1
در پنجره Model  Builder ، روی Generic  Ferrite  (mat8) کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی  را پیدا کنید .
3
از لیست انتخاب ، Generic  Ferrite را انتخاب کنید .
میدان های مغناطیسی (MF)
معادله میدان های مغناطیسی باید در داخل و اطراف موتور مغناطیسی حل شود. برای کاهش زمان شبیه سازی، این رابط فیزیک را فقط در جاهایی که نیاز است فعال کنید. می‌توانید همه دامنه‌هایی را که انتظار دارید میدان مغناطیسی ناچیز باشد حذف کنید.
1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Component  1  (comp1) روی قسمت Magnetic  Fields  (mf) کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای میدان های مغناطیسی  ، قسمت انتخاب دامنه را پیدا کنید .
3
از لیست انتخاب ، دامنه های مغناطیسی  را انتخاب کنید .
قانون آمپر به طور پیش فرض در همه حوزه هایی که رابط فیزیک فعال است حل می شود. یک نمونه دوم از آن را اضافه کنید تا به آهنربای دائمی اعمال شود، جایی که به یک رابطه سازنده متفاوت نیاز دارید.
فریت ژنریک
1
در نوار ابزار فیزیک ، روی  Domains کلیک کنید و قانون آمپر را  انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات قانون آمپر  ، Generic Ferrite را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
3
قسمت انتخاب دامنه  را پیدا کنید . از لیست انتخاب ، Generic Ferrite را انتخاب کنید .
4
بخش Constitutive  Relation  B-H را پیدا کنید . از لیست مدل مغناطیسی  ، چگالی شار پسماند را انتخاب کنید .
5
بردار e را به صورت مشخص کنید
 
0
r
0
فی
1
z
این تنظیم چگالی شار پسماند استاتیکی برابر با 0.4 T در جهت z می دهد  . این یک توزیع میدان مغناطیسی استاتیک در مدل ایجاد می‌کند و نقطه خطی‌سازی را برای مطالعه حوزه فرکانس فراهم می‌کند.
آهن نرم
1
در نوار ابزار فیزیک ، روی  Domains کلیک کنید و قانون آمپر را  انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات قانون آمپر  ، Soft Iron را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
3
قسمت انتخاب دامنه  را پیدا کنید . از لیست انتخاب ، Soft Iron را انتخاب کنید .
4
بخش Constitutive  Relation  B-H را پیدا کنید . از لیست مدل مغناطیسی  ، منحنی BH را انتخاب کنید .
منحنی BH توسط مواد آهن نرم ارائه می شود.
کویل 1
1
در نوار ابزار Physics ، روی  Domains کلیک کنید و Coil را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای کویل ، بخش انتخاب دامنه  را پیدا کنید .
3
از لیست Selection ، Coil را انتخاب کنید .
4
قسمت Coil را پیدا کنید . از لیست مدل Conductor  ، چند چرخشی همگن را انتخاب کنید .
5
بخش هادی  چند چرخشی  همگن را پیدا کنید . در قسمت متن N ، N0 را تایپ کنید .
6
در فیلد متنی سیم ، 3.5e-8[m^2] را تایپ کنید .
با N0 = 100 دور، کل سطح مقطع تحت پوشش سیم ها 3.5e-6 m2 خواهد بود . مساحت دامنه سیم پیچ 6e-6 m2 است که ضریب پر را تقریباً 60٪ می کند.
7
قسمت Coil را پیدا کنید . از لیست تحریک سیم پیچ  ، ولتاژ را انتخاب کنید .
8
در قسمت متنی سیم پیچ V ، linper(V0) را تایپ کنید .
این ولتاژ محرک است. از آنجایی که عملگر ()linper استفاده می‌شود، فقط در مطالعه Perturbation دامنه فرکانس وارد می‌شود .
آکوستیک فشار، دامنه فرکانس (ACPR)
دامنه های هوا در بالا و زیر بلندگو و همچنین مناطق PML را انتخاب کنید.
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 ، هوا را انتخاب کنید .
محاسبه میدان خارجی 1
1
در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Exterior  Field  Calculation را انتخاب کنید .
محاسبه میدان بیرونی به یک مرز منبع نیاز دارد که تمام منابع صوتی محلی را در بر می گیرد، و با یک صفحه تقارن برای محاسبه بافل بی نهایت. پس از محاسبه راه حل، می توانید فشار را در هر نقطه (r,z) خارج از دامنه با وارد کردن pext(r,z) ارزیابی کنید .
2
فقط مرز 93 را انتخاب کنید.
3
در پنجره تنظیمات برای محاسبه میدان خارجی  ، قسمت محاسبه میدان خارجی را پیدا کنید .
4
از شرط موجود  در لیست  صفحه z  = z 0 ، مرز سخت صدای متقارن/بی نهایت را انتخاب کنید  .
شکاف های هوای باریک اطراف سیم پیچ صوتی تأثیر قابل توجهی در میرایی حالت های حفره پشتی دارد.
آکوستیک منطقه باریک 1
1
در نوار ابزار Physics ، روی  Domains کلیک کنید و Narrow  Region  Acoustics را انتخاب کنید .
2
فقط دامنه 8 را انتخاب کنید.
3
در پنجره تنظیمات مربوط به آکوستیک منطقه باریک  ، بخش خصوصیات کانال را پیدا کنید .
4
از لیست نوع کانال  ، Slit را انتخاب کنید .
5
در قسمت متن h ، 0.4[mm] را تایپ کنید .
6
فقط دامنه 8 را انتخاب کنید.
آکوستیک منطقه باریک 2
1
روی Narrow  Region  Acoustics  1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای آکوستیک منطقه باریک  ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید .
3
 روی Clear  Selection کلیک کنید .
4
فقط دامنه 22 را انتخاب کنید.
5
قسمت خصوصیات کانال  را پیدا کنید . در قسمت متن h ، 0.2[mm] را تایپ 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 .
با انتخاب بالا، آهنربا، قطعه قطب و صفحه بالایی را کنار می گذارید. شما این دامنه ها را با استفاده از شرایط دیوار سخت صدا پیش فرض روی سطوح آنها کاملاً سفت و سخت در نظر خواهید گرفت.
میرایی را به مقداری از مواد جامد اضافه کنید.
مواد الاستیک خطی 1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Component  1  (comp1)> Solid  Mechanics  (solid) روی Linear  Elastic  Material  1 کلیک کنید .
میرایی 1
1
در نوار ابزار Physics ، روی  Attributes کلیک کنید و Damping را انتخاب کنید .
2
در پنجره Settings for Damping ، بخش Domain  Selection را پیدا کنید .
3
 روی Clear  Selection کلیک کنید .
4
از لیست Selection ، Composite  and  Glass  Fiber را انتخاب کنید .
5
قسمت Damping  Settings را پیدا کنید . از لیست نوع میرایی  ، ضریب تلفات ایزوتروپیک را انتخاب کنید .
مواد الاستیک خطی 1
در پنجره Model  Builder ، روی Linear  Elastic  Material  1 کلیک کنید .
میرایی 2
1
در نوار ابزار Physics ، روی  Attributes کلیک کنید و Damping را انتخاب کنید .
2
در پنجره Settings for Damping ، بخش Domain  Selection را پیدا کنید .
3
 روی Clear  Selection کلیک کنید .
4
از لیست انتخاب ، پارچه را انتخاب کنید .
5
قسمت Damping  Settings را پیدا کنید . در قسمت متن β d K ، 0.14/omega0 را تایپ کنید .
مواد الاستیک خطی 1
در پنجره Model  Builder ، روی Linear  Elastic  Material  1 کلیک کنید .
میرایی 3
1
در نوار ابزار Physics ، روی  Attributes کلیک کنید و Damping را انتخاب کنید .
2
در پنجره Settings for Damping ، بخش Domain  Selection را پیدا کنید .
3
 روی Clear  Selection کلیک کنید .
4
از لیست انتخاب ، فوم را انتخاب کنید .
5
قسمت Damping  Settings را پیدا کنید . در قسمت متن β d K ، 0.46/omega0 را تایپ کنید .
عنکبوت و فراگیر به کیس وصل شده اند.
محدودیت ثابت 1
1
در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Fixed  Constraint را انتخاب کنید .
2
فقط مرزهای 81 و 85 را انتخاب کنید.
اکنون زمان مناسبی برای بررسی کوپلینگ چندفیزیکی مرز 1 Acoustic-Structure Boundary 1 در زیر گره Multiphysics است . هنگام استفاده از یک رابط چندفیزیکی از پیش تعریف شده، کوپلینگ به طور خودکار در تمام مرزهای آکوستیک-جامد اعمال می شود.
اکنون، ویژگی چندفیزیکی جفت لورنتز برای کنترل نیروی لورنتس روی سیم پیچ اضافه شده است (این نشان دهنده حاصلضرب جریان هارمونیک زمان و میدان مغناطیسی ساکنی است که در آن حرکت می کند). برای جزئیات، به یادداشت‌هایی درباره پیاده‌سازی COMSOL مراجعه کنید .
چند فیزیک
کوپلینگ لورنتس 1 (ltzc1)
1
در نوار ابزار Physics ، روی  Multiphysics  Couplings کلیک کنید و Domain>Lorentz  Coupling را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای اتصال لورنتس  ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید .
3
از لیست Selection ، Coil را انتخاب کنید .
مش 1
در این مدل مش به صورت دستی تنظیم می شود. با افزودن مستقیم جزء مش مورد نظر ادامه دهید.
مش مورد استفاده در محاسبه امپدانس باید جریان های گردابی القایی را در قطعه قطب و صفحه بالایی حل کند. برای اینکه نتایج دقیق باشند، عمق پوست باید با حداقل 1، ترجیحاً 2 عنصر درجه دوم مشخص شود.
با رسانایی 1.12e7 S/m و حداکثر نفوذپذیری نسبی 1200، عمق پوست در آهن در حداکثر فرکانس 8 کیلوهرتز کمتر از 0.05 میلی متر نمی شود. در عمل، بیشتر جریان های القایی در مناطقی از قطعه قطب که در آن نفوذپذیری نسبی بایاس بسیار کمتر از 1200 است، جریان می یابد که باعث می شود عمق پوست بیشتر شود. بنابراین در این مدل، استفاده از اندازه مش 0.5 میلی متری در امتداد سطوح آهنی که نزدیک ترین به سیم پیچ صدا هستند، کافی است.
برای تعامل آکوستیک-سازه، حوزه هوا و ساختارهای متحرک نازک نیز باید به خوبی حل شوند. 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 ما از 5 عنصر در هر طول موج در حوزه‌های صوتی استفاده می‌کنیم. PML ترجیحاً با عناصر نگاشت شده مشبک شده است، از 8 عنصر برای مقیاس‌بندی چند جمله‌ای پیش‌فرض استفاده کنید.
نقشه برداری 1
1
در نوار ابزار Mesh ، روی  Mapped کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Mapped ، بخش انتخاب دامنه  را پیدا کنید .
3
از لیست سطح نهاد هندسی  ، دامنه را انتخاب کنید .
4
فقط دامنه های 1، 3، 5، 8-22 و 25 را انتخاب 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 ، lam0/5 را تایپ کنید .
5
در قسمت متن حداقل  اندازه عنصر  ، 0.5[mm] را تایپ کنید .
6
در فیلد متنی حداکثر  نرخ رشد عنصر  ، 1.15 را تایپ کنید .
سایز 1
1
در پنجره Model  Builder ، روی Mapped  1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید .
2
فقط دامنه های 9، 13-16 و 20 را انتخاب کنید.
3
در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر  را پیدا کنید .
4
روی دکمه Custom کلیک کنید .
5
قسمت پارامترهای اندازه عنصر  را پیدا کنید .
6
کادر انتخاب حداکثر  اندازه عنصر را  انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 2[mm] را تایپ کنید .
سایز ۲
1
روی Mapped  1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی  را پیدا کنید .
3
 روی Clear  Selection کلیک کنید .
4
فقط دامنه های 3، 21 و 25 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، 4[mm] را تایپ کنید .
سایز 3
1
روی Mapped  1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی  را پیدا کنید .
3
 روی Clear  Selection کلیک کنید .
4
فقط دامنه های 8، 10-12، 17-19 و 22 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، 0.5[mm] را تایپ کنید .
توزیع 1
1
روی Mapped  1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید .
2
فقط مرزهای 22، 38، 41 و 45 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 .
توزیع 2
1
روی Mapped  1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید .
2
فقط مرزهای 87 و 88 را انتخاب کنید.
3
در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید .
4
در قسمت متنی Number  of  Elements عدد 8 را تایپ کنید .
5
 روی Build  Selected کلیک کنید .
مثلثی رایگان 1
در نوار ابزار Mesh ، روی  Free  Triangular کلیک کنید .
لایه های مرزی 1
1
در نوار ابزار Mesh ، روی  Boundary  Layers کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای لایه های مرزی  ، قسمت انتخاب دامنه را پیدا کنید .
3
از لیست سطح نهاد هندسی  ، دامنه را انتخاب کنید .
4
فقط دامنه های 4، 6 و 23 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
فقط مرزهای 12، 53، و 95–98 را انتخاب کنید.
ویژگی های لایه مرزی 1
1
در نوار ابزار Mesh ، روی  More  Attributes کلیک کنید و Boundary  Layer  Properties را انتخاب کنید .
2
فقط مرز 93 را انتخاب کنید.
3
در پنجره تنظیمات برای ویژگی های لایه مرزی  ، قسمت لایه ها را پیدا کنید .
4
در قسمت متنی Number  of  layers عدد 1 را تایپ کنید .
5
 روی ساخت  همه کلیک کنید .
تصویر باید به این شکل باشد.
مطالعه 1 – میدان های مغناطیسی
1
در پنجره Model  Builder ، روی Study  1 کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study 1 – Magnetic Fields را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
گره مطالعه شما قبلاً حاوی مطالعه Stationary است که از مدل Wizard انتخاب کرده اید. رابط های فشار آکوستیک و مکانیک جامد را غیرفعال کنید.
یک مطالعه دامنه فرکانس، اختلال اضافه کنید.
3
بخش تنظیمات مطالعه  را پیدا کنید . تیک Generate defaults defaults را پاک کنید .
مرحله 1: ثابت
1
در پنجره Model  Builder ، در بخش مطالعه  1  –  میدان های مغناطیسی ، روی  مرحله 1: ثابت کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Stationary ، بخش Physics  and  Variables  Selection را پیدا کنید .
3
در جدول، کادرهای حل برای آکوستیک فشار، دامنه  فرکانس ( acpr) و مکانیک جامد (جامد) را پاک کنید .
اختلال دامنه فرکانس
1
در نوار ابزار مطالعه ، روی  Study  Steps کلیک کنید و Frequency  Domain> Frequency  Domain  Perturbation را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای اختلال دامنه فرکانس  ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید .
3
در قسمت متن فرکانس ها ، 1 2 3 4 5 6 7 8 9 را تایپ کنید .
4
 روی Range کلیک کنید .
5
در کادر محاوره‌ای Range ، فرکانس‌های ترجیحی ISO را  از لیست روش ورود انتخاب کنید .
6
در قسمت متن فرکانس شروع  ، 10 را تایپ کنید .
7
در قسمت متن توقف  فرکانس ، fmax را تایپ کنید .
8
از لیست فاصله ، اکتاو 1/12  را انتخاب کنید .
9
روی افزودن کلیک کنید .
این چند نقطه فرکانس زیر 10 هرتز و فرکانس های ترجیحی ISO بین 10 هرتز و 8 کیلوهرتز تولید می کند.
10
در پنجره تنظیمات برای اختلال دامنه فرکانس  ، قسمت Physics and Variables Selection را پیدا کنید .
11
در جدول، کادرهای حل برای آکوستیک فشار، دامنه  فرکانس ( acpr) و مکانیک جامد (جامد) را پاک کنید .
نکته: اولین راه حل این مدل فقط مربوط به قسمت الکترومغناطیسی مشکل است، با فرض اینکه سیم پیچ برای استخراج ضریب BL و امپدانس سیم پیچ مسدود شده ثابت است. اگر می‌خواهید به سراغ حل مشکل کامل الکتروآکوستیک بروید، می‌توانید این کار را با ادامه دادن دستورالعمل‌هایی که از بخش 1 (comp1) شروع می‌شود ، انجام دهید. در غیر این صورت، با محاسبه راه حل ادامه دهید.
12
در نوار ابزار مطالعه ،  روی محاسبه کلیک کنید .
نتایج
ابتدا یک نمودار دوبعدی برای مشاهده توزیع میدان مغناطیسی از آهنربای دائمی ایجاد کنید.
میدان مغناطیسی ساکن
1
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add  Plot  Group کلیک کنید و 2D  Plot  Group را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای گروه طرح دو بعدی  ، میدان مغناطیسی ثابت را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید .
3
قسمت Data را پیدا کنید . از فهرست مجموعه داده ، مطالعه  1  – میدان های  مغناطیسی  /  فروشگاه محلول  1  (sol2) را انتخاب کنید .
هر مرحله در یک مطالعه مجموعه داده خاص خود را ایجاد می کند. شماره گذاری مجموعه داده ها از مرحله آخر شروع می شود. از این رو در این مدل راه حل 2 حاوی محلول ثابت و راه حل 1 اختلال دامنه فرکانس است.
سطح 1
1
روی Static  Magnetic  Field کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Surface ، روی Replace  Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component  1  (comp1)>Magnetic  Fields>Magnetic>mf.normH  –  Norma میدان مغناطیسی  – A/m را انتخاب کنید .
3
قسمت Coloring  and  Style را پیدا کنید .  روی تغییر  جدول رنگ  کلیک کنید .
4
در کادر محاوره ای Color  Table ، Thermal>Thermal را در درخت انتخاب کنید.
5
روی OK کلیک کنید .
6
در نوار ابزار Static Magnetic Field ، روی  Plot کلیک کنید .
اکنون به هنجار میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط آهنربای دائم نگاه می کنید. توجه داشته باشید که در شکافی که سیم پیچ صدا در حال حرکت است، حداکثر مشخصی دارد. اگر کمی بزرگنمایی کنید، طرح باید مانند شکل 3 باشد .
نتیجه جالب دیگر توزیع نفوذپذیری در آهن است. با کپی کردن طرح موجود شروع کنید.
نفوذپذیری موثر
1
در پنجره Model  Builder ، روی Static  Magnetic  Field کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای گروه طرح دوبعدی  ، نفوذپذیری موثر را در قسمت متن برچسب تایپ کنید .
سطح 1
1
در پنجره Model  Builder ، گره Effective  Permeability را گسترش دهید ، سپس روی Surface  1 کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Expression را پیدا کنید .
3
در قسمت متن Expression ، mf.normB/(mu0_const*mf.normH) را تایپ کنید .
4
چک باکس Description را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، نفوذپذیری نسبی موثر را تایپ کنید .
5
در نوار ابزار نفوذپذیری موثر ، روی  Plot کلیک کنید .
این نفوذپذیری نسبی مؤثر در نقطه خطی شدن است که با نسبت چگالی شار و میدان ضرب در نفوذپذیری خلاء داده می شود. نمودار باید مانند شکل 4 باشد .
بعد، ضریب نیروی BL را ارزیابی کنید.
میانگین سطح 1
1
در نوار ابزار Results ، روی  More  Derived  Values ​​کلیک کنید و Average>Surface  Average را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای میانگین سطح  ، بخش داده را پیدا کنید .
3
از فهرست مجموعه داده ، مطالعه  1  – میدان های  مغناطیسی  /  فروشگاه محلول  1  (sol2) را انتخاب کنید .
4
قسمت Selection را پیدا کنید . از لیست Selection ، Coil را انتخاب کنید .
5
قسمت Expressions را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
اصطلاح
واحد
شرح
-mf.Br*N0*2*pi*r
N/A
6
بخش تنظیمات ادغام  را پیدا کنید . تیک Compute volume integral را پاک کنید .
7
 روی ارزیابی کلیک کنید .
فاکتور BL به 10.5 N/A ارزیابی می شود.
سپس، چگالی جریان القایی را در چند فرکانس مختلف مطالعه کنید.
چگالی جریان القایی
1
در نوار ابزار نتایج ، روی  2D  Plot  Group کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای گروه طرح دو بعدی  ، تراکم جریان القایی را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید .
سطح 1
1
روی Induced  Current  Density کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Surface ، روی Replace  Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، مؤلفه  1  (comp1)>  میدان های مغناطیسی> جریان ها  و  شارژ>  چگالی جریان رسانایی  ( قاب فضایی) – A/m²> mf.Jiphi – چگالی جریان رسانایی ، کامپوننت فی را انتخاب کنید .
چک باکس Compute differential ، اگر روشن باشد، عبارت را در یک عملگر ()lindev می پیچد . برای اطلاعات بیشتر، lindev را در COMSOL Multiphysics Documentation جستجو کنید.
3
در نوار ابزار Induced Current Density ، روی  Plot کلیک کنید .
در فرکانس 3500 هرتز، جریان های القایی به شدت در سطوح صفحه بالایی و قطعه قطب قرار دارند.
چگالی جریان القایی
1
در پنجره Model  Builder ، روی Induced  Current  Density کلیک کنید .
2
در پنجره Settings for 2D  Plot  Group ، بخش Data را پیدا کنید .
3
از لیست مقدار پارامتر  (فرکانس (Hz)) ، 1 را انتخاب کنید .
4
در نوار ابزار Induced Current Density ، روی  Plot کلیک کنید .
در فرکانس 10 هرتز، جریان القایی در سراسر ماده پخش می شود. توزیع بستگی به مجاورت سیم پیچ صدا دارد، بلکه به نفوذپذیری موثر محلی از مطالعه استاتیک نیز بستگی دارد. برای بازتولید شکل 5 ، دو فرکانس را در بین آنها امتحان کنید.
قبل از شروع به تجزیه و تحلیل کامل الکتروآکوستیک، اندوکتانس سیم پیچ مسدود شده را به عنوان تابعی از فرکانس رسم کنید.
اندوکتانس سیم پیچ مسدود شده
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  ، Blocked Coil Inductance را در قسمت نوشتاری Label تایپ کنید .
3
برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان  ، Label را انتخاب کنید .
جهانی 1
1
روی Blocked  Coil  Inductance 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
mf.LCoil_1
mH
اندوکتانس سیم پیچ
4
 روی دکمه x-Axis  Log  Scale در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
5
در نوار ابزار Blocked Coil Inductance ، روی  Plot کلیک کنید .
نتیجه باید مانند شکل 6 باشد .
پس از استخراج ضریب نیرو و اندوکتانس سیم پیچ صوتی، اکنون بیشتر داده های الکترومغناطیسی مورد نیاز برای مدل جداگانه ای از قطعات صوتی درایور بلندگوی جعبه ای را در اختیار دارید. درایور بلندگو در مدل محفظه تهویه شده را نیز در کتابخانه برنامه ببینید . آنچه باقی می ماند بخش واقعی امپدانس سیم پیچ مسدود شده است. این به عنوان mf.RCoil_1 ، مقاومت سیم پیچ موجود است . اگر می خواهید این را نیز استخراج کنید، می توانید آن را در یک نمودار جهانی درست مانند اندوکتانس تنظیم کنید و نتایج را همانطور که در مراحل زیر توضیح داده شده است صادر کنید.
قطعه 1
1
روی Global  1 کلیک راست کرده و Add  Plot  Data  to  Export را انتخاب کنید .
اگر می خواهید داده ها را صادر کنید، اکنون می توانید نام فایل را وارد کرده و روی دکمه Export کلیک کنید .
جزء 1 (COMP1)
اکنون زمان محاسبه و ارزیابی راه حل کل مدل، از جمله تعامل آکوستیک-ساختار است. برای این کار، یک مطالعه جدید راه اندازی خواهید کرد. اگرچه از نظر فنی می‌توانید از راه‌حل میدان‌های مغناطیسی ساکن از اولین مطالعه مجدداً استفاده کنید، گنجاندن این مرحله در مطالعه جدید نیز می‌تواند مفید باشد. این به شما امکان می‌دهد تا در هر جایی از مدل تغییراتی ایجاد کنید، از جمله تغییراتی که بر میدان‌های مغناطیسی ساکن تأثیر می‌گذارد، و فقط مطالعه جدید را دوباره اجرا کنید تا نتایج به‌روز شده را به درستی دریافت 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 .
یک مطالعه خالی انتخاب کنید تا بتوانید مراحل مطالعه را از مطالعه قبلی خود کپی و اصلاح کنید.
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 1 – میدان های مغناطیسی
مرحله 1: ثابت، مرحله 2: اختلال دامنه فرکانس
1
در پنجره Model Builder ، در مطالعه 1 – میدان های مغناطیسی ، Ctrl را کلیک کنید تا مرحله  1:  Stationary و مرحله  2:  Frequency  Domain  Perturbation را انتخاب کنید .
2
کلیک راست کرده و Copy را انتخاب کنید .
مطالعه 2
مرحله 1: ثابت
1
در پنجره Model  Builder ، روی Study  2 کلیک راست کرده و Paste  Multiple  Items را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study 2 – Complete Model را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
3
بخش تنظیمات مطالعه  را پیدا کنید . تیک Generate defaults defaults را پاک کنید .
مرحله 2: اختلال دامنه فرکانس
دامنه فرکانس، مطالعه Perturbed را برای آکوستیک و فیزیک جامد نیز حل کنید.
1
در پنجره Model  Builder ، روی Step  2:  Frequency  Domain  Perturbation کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای اختلال دامنه فرکانس  ، قسمت Physics and Variables Selection را پیدا کنید .
3
در جدول، کادرهای حل برای آکوستیک فشار، دامنه  فرکانس ( acpr) و مکانیک جامد (جامد) را انتخاب کنید .
4
در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید .
نتایج
اکنون دو مجموعه داده دیگر دریافت خواهید کرد: راه حل 4 حاوی همان میدان های مغناطیسی ساکن مانند راه حل 2، و راه حل 3 با دامنه فرکانس نتایج تعامل الکترومغناطیسی و ساختار صوتی. برای اینکه دید کلی خوبی از دومی داشته باشید، با افزودن مجموعه ای از همه دامنه ها به جز PML ها شروع کنید.
مطالعه 2 – مدل کامل/راه حل 3 (sol3)
در پنجره Model  Builder ، گره Results>Datasets را گسترش دهید ، سپس روی Study  2  –  Complete  Model/Solution  3  (sol3) کلیک 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 ، همه  دامنه ها  بدون  PML  را انتخاب کنید .
یک نمودار سه بعدی از توزیع فشار لحظه ای در فاز صفر در داخل و اطراف بلندگو ایجاد کنید.
5
در نوار ابزار نتایج ، روی  Add  Predefined  Plot کلیک کنید .
طرح از پیش تعریف شده را اضافه کنید
به پنجره Add  Predefined  Plot بروید .
نتایج
1
در درخت، مطالعه  2  –  Complete  Model/Solution  3  (sol3)>Pressure  Acoustics,  Frequency  Domain>Acoustic  Pressure,  3D  (acpr) را انتخاب کنید .
2
روی Add  Plot در نوار ابزار پنجره کلیک کنید .
3
از منوی Home ، Add  Predefined  Plot را انتخاب کنید .
کانتور 1
1
در پنجره Model  Builder ، گره Results>Datasets را گسترش دهید .
2
روی Acoustic  Pressure،  3D  (acpr) کلیک راست کرده و Contour را انتخاب کنید .
3
در پنجره تنظیمات برای Contour ، بخش Expression را پیدا کنید .
4
در قسمت متن Expression ، acpr.p_t را تایپ کنید .
5
قسمت Coloring  and  Style را پیدا کنید . از لیست Coloring ، Uniform را انتخاب کنید .
6
از لیست رنگ ، خاکستری را انتخاب کنید .
7
تیک Color  legend را پاک کنید .
در مرحله بعد، شکل 7 را با نموداری از سطح فشار صدای محلی بازتولید کنید.
8
در نوار ابزار نتایج ، روی  Add  Predefined  Plot کلیک کنید .
طرح از پیش تعریف شده را اضافه کنید
1
به پنجره Add  Predefined  Plot بروید .
2
در درخت، مطالعه  2  –  Complete  Model/Solution  3  (sol3)>Pressure  Acoustics،  Frequency  Domain>Sound  Pressure  Level،  3D  (acpr) را انتخاب کنید .
3
روی Add  Plot در نوار ابزار پنجره کلیک کنید .
4
در نوار ابزار نتایج ، روی  Add  Predefined  Plot کلیک کنید .
5
 روی دکمه Show  Grid در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
نتایج
سطح فشار صدا، 3D (ACPR)
1
در پنجره Model  Builder ، روی Contour  1 کلیک کنید .
2
در نوار ابزار سطح فشار صدا، 3D (acpr) ، روی  Plot کلیک کنید .
نتیجه باید مانند شکل 7 باشد .
یک نمودار 1 بعدی از حساسیت در برابر فرکانس، مانند شکل 8 ایجاد کنید .
حساسیت
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  ، Sensitivity را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید .
3
قسمت Data را پیدا کنید . از لیست مجموعه داده ، مطالعه  2  –  مدل کامل /راه حل  3 (sol3) را انتخاب کنید .
4
قسمت عنوان را پیدا کنید . از لیست نوع عنوان  ، Label را انتخاب کنید .
5
قسمت Plot  Settings را پیدا کنید .
6
چک باکس x-axis  label را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط فرکانس (Hz) را تایپ کنید .
7
کادر بررسی برچسب محور y  را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، SPL (dB) را تایپ کنید .
8
قسمت Legend را پیدا کنید . از لیست Position ، Lower  middle را انتخاب کنید .
گروه اکتاو 1
1
در نوار ابزار Sensitivity ، 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 .
از نمودار باند اکتاو برای نشان دادن حساسیت استفاده کنید. با استفاده از عملگر ()pext فشار 1 متر در جلو را ارزیابی کنید . فشار مرجع پیش فرض برای ارزیابی SPL است. حساسیت را هم به صورت منحنی پیوسته و هم در باندهای 1/3 اکتاو ترسیم کنید.
4
قسمت y-Axis  Data را پیدا کنید . در قسمت Expression text pext(0,1[m]) را تایپ کنید .
5
در نوار ابزار Sensitivity ، روی  Plot کلیک کنید .
6
قسمت Plot را پیدا کنید . از لیست Quantity ، چگالی طیفی توان متوسط ​​باند  را انتخاب کنید .
7
از لیست نوع Band  ، 1/3 اکتاو را انتخاب کنید .
8
برای گسترش بخش Coloring  and  Style کلیک کنید . از لیست نوع ، Outline را انتخاب کنید .
گروه اکتاو 2
1
روی Octave  Band  1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Octave  Band ، بخش Plot را پیدا کنید .
3
از لیست Quantity ، چگالی طیفی توان پیوسته  را انتخاب کنید .
4
در نوار ابزار Sensitivity ، روی  Plot کلیک کنید .
5
قسمت Coloring  and  Style را پیدا کنید . از لیست Width ، 2 را انتخاب کنید .
6
برای گسترش بخش Legends کلیک کنید . تیک Show  legends را انتخاب کنید .
7
از فهرست Legends ، Manual را انتخاب کنید .
8
در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
افسانه ها
مطالعه کامل
حساسیت
1
در پنجره Model  Builder ، روی Sensitivity کلیک کنید .
2
در پنجره Settings for 1D  Plot  Group ، بخش Axis را پیدا کنید .
3
تیک گزینه Manual  axis  limits را انتخاب کنید .
4
در قسمت حداقل متن x ،  15 را تایپ کنید .
5
در قسمت حداقل متن y ،  64 را تایپ کنید .
6
در قسمت متن حداکثر y ،  92 را تایپ کنید .
7
قسمت Legend را پیدا کنید . از لیست موقعیت ، پایین  سمت راست را انتخاب کنید .
8
در نوار ابزار Sensitivity ، روی  Plot کلیک کنید .
در نهایت امپدانس الکتریکی کل را در مقابل فرکانس رسم کنید.
امپدانس الکتریکی کل
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  ، امپدانس الکتریکی Total را در قسمت متن برچسب تایپ کنید .
3
قسمت Data را پیدا کنید . از لیست مجموعه داده ، مطالعه  2  –  مدل کامل /راه حل  3 (sol3) را انتخاب کنید .
4
قسمت عنوان را پیدا کنید . از لیست نوع عنوان  ، Label را انتخاب کنید .
5
قسمت Plot  Settings را پیدا کنید .
6
چک باکس x-axis  label را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط فرکانس (Hz) را تایپ کنید .
7
کادر بررسی برچسب محور y  را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، Z (\Omega) را تایپ کنید .
جهانی 1
1
روی Total  Electric  Impedance کلیک راست کرده و Global را انتخاب کنید .
محاسبه خودکار امپدانس سیم پیچ از کل ولتاژ اعمال شده استفاده می کند. از آنجایی که اکنون این شامل یک سهم از حرکت سیم پیچ است، باید آن را به صورت دستی به صورت تقسیم ولتاژ محرک V0 بر جریان هارمونیک زمانی از سیم پیچ تعریف کنید. نتایج در شکل 10 نشان داده شده است .
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 (V0/mf.ICoil_1)
abs (Z)
واقعی (V0/mf.ICoil_1)
واقعی (Z)
imag (V0/mf.ICoil_1)
تصویر (Z)
4
در نوار ابزار Total Electric Impedance ، روی  Plot کلیک کنید .
5
 روی دکمه x-Axis  Log  Scale در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
سپس نموداری از تغییر شکل بلندگو ایجاد کنید که جابجایی را نشان می دهد. این به طور کلی می تواند برای تجسم شکستگی در مخروط و اطراف استفاده شود.
جابه جایی
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  ، Displacement را در قسمت متن برچسب تایپ کنید .
3
قسمت Color  Legend را پیدا کنید . تیک Show  units را انتخاب کنید .
سطح 1
1
روی Displacement کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Expression را پیدا کنید .
3
در قسمت Expression text solid.disp را تایپ کنید .
تغییر شکل 1
1
روی Surface  1 کلیک راست کرده و Deformation را انتخاب کنید .
2
در نوار ابزار Displacement ، روی  Plot کلیک کنید .
نمودار باید مانند شکل 10 باشد .
در نهایت، جهت دهی بلندگو را با استفاده از نمودار Directivity داخلی تجسم کنید. این یک طرح مهم است که برای تجسم و تحلیل پاسخ فضایی بلندگو به عنوان تابعی از فرکانس استفاده می شود.
ابتدا یک کپی از مجموعه داده مربوطه ایجاد کنید و به مختصات مکانی بروید. این مجموعه داده زمانی به طور خودکار ایجاد می‌شود که نمودار پیش‌فرض Generate لغو انتخاب نشود. برای نمودار Directivity و سایر نمودارها با استفاده از ویژگی میدان بیرونی ضروری است.
مطالعه 2 – مدل کامل / راه حل 3 (5) (sol3)
در پنجره Model  Builder ، در بخش Results>Datasets ، روی Study  2  –  Complete  Model/Solution  3  (sol3) کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
طرح جهت دهی
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  ، Directivity Plot را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید .
مجموعه داده ای را که ایجاد کرده اید انتخاب کنید.
3
قسمت Data را پیدا کنید . از فهرست مجموعه داده ، مطالعه  2  –  مدل کامل /راه حل  3 (5) (sol3) را انتخاب کنید .
4
قسمت عنوان را پیدا کنید . از لیست نوع عنوان  ، Label را انتخاب کنید .
جهت دهی 1
1
در نوار ابزار Directivity Plot ، روی  More  Plots کلیک کنید و Directivity را انتخاب کنید .
به طور پیش فرض جهت مرجع در امتداد محور z است . این مشخص می کند که 0 درجه مربوط به چه چیزی است. زاویه ها را به گونه ای تغییر دهید که با هر چیزی که در جلوی بلندگو قرار دارد مطابقت داشته باشد، یعنی از 90- تا 90 درجه.
2
در پنجره تنظیمات برای Directivity ، بخش Evaluation را پیدا کنید .
3
زیربخش Angles را پیدا کنید . از لیست محدودیت ، دستی را انتخاب کنید .
4
در قسمت متنی Number  of  angles ، 360 را تایپ کنید .
5
در فیلد متن شروع φ ،  -90 را تایپ کنید .
6
در فیلد متنی محدوده φ ،  180 را تایپ کنید .
7
زیربخش فاصله ارزیابی  را پیدا کنید . در قسمت متن Radius ، 1[m] را تایپ کنید .
8
قسمت Levels را پیدا کنید . از لیست روش ورود  ، سطوح را انتخاب کنید .
9
در قسمت متن Levels ، -15 -12 -9 -6 -3 -2 -1 1 2 3 را تایپ کنید .
10
در نوار ابزار Directivity Plot ، روی  Plot کلیک کنید .
مقیاس افقی را می توان با استفاده از مقیاس لگاریتمی با انتخاب مقیاس Log Axis در پنجره Graphics نشان داد.
تصویر باید مانند تصویر 12 باشد . اگر با داشتن فرکانس در محور y آشنایی بیشتری دارید ، می‌توانید آن را در زبانه Coloring and Style تغییر دهید و گزینه Layout را تغییر دهید .
قدرت و کارایی کویل
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 ، Coil Power and Efficiency را در قسمت نوشتاری Label تایپ کنید .
3
قسمت عنوان را پیدا کنید . از لیست نوع عنوان  ، Label را انتخاب کنید .
4
قسمت Data را پیدا کنید . از فهرست مجموعه داده ، مطالعه  2  – مدل  کامل  /راه حل  3  (3)  (sol3) را انتخاب کنید .
5
قسمت Plot  Settings را پیدا کنید . چک باکس Two  y-axes را انتخاب کنید .
6
قسمت Legend را پیدا کنید . از لیست موقعیت ، وسط  سمت چپ را انتخاب کنید .
جهانی 1
1
روی Coil  Power  and  Efficiency 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
کویل_قدرت
دبلیو
قدرت سیم پیچ
جهانی 2
1
در پنجره Model  Builder ، روی Coil  Power  and  Efficiency 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
aco_eff
%
راندمان صوتی
5
 روی دکمه x-Axis  Log  Scale در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
6
در نوار ابزار Coil Power and Efficiency ، روی  Plot کلیک کنید .
طرح باید به این شکل باشد.
در مراحل زیر، یک مطالعه جدید ایجاد کنید که در آن ویژگی‌های صوتی منطقه باریک غیرفعال است. این نشان می‌دهد که چگونه تلفات ترموویسکوز تأثیر زیادی در اطراف حالت‌های حفره پشتی دارند، اما تأثیر ناچیزی بر پاسخ جهانی بلندگو برای بقیه فرکانس‌ها دارند.
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 – مدل کامل
مرحله 1: ثابت
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Study  2  –  Complete  Model روی Step  1:  Stationary کلیک راست کرده و Copy را انتخاب کنید .
مطالعه 3
در پنجره Model  Builder ، روی Study  3 کلیک راست کرده و Paste  Stationary را انتخاب کنید .
مطالعه 2 – مدل کامل
مرحله 2: اختلال دامنه فرکانس
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Study  2  –  Complete  Model روی Step  2:  Frequency  Domain  Perturbation کلیک راست کرده و Copy را انتخاب کنید .
مطالعه 3
در پنجره Model  Builder ، روی Study  3 کلیک راست کرده و Paste  Frequency  Domain  Perturbation را انتخاب کنید .
مرحله 2: اختلال دامنه فرکانس
1
در پنجره تنظیمات برای اختلال دامنه فرکانس  ، قسمت Physics and Variables Selection را پیدا کنید .
2
تیک Modify  model  configuration  for  study  step را انتخاب کنید .
3
در درخت، Component  1  (comp1)>Pressure  Acoustics،  Frequency  Domain  (acpr)>Narrow  Region  Acoustics  1 را انتخاب کنید .
4
کلیک راست کرده و Disable را انتخاب کنید .
5
در درخت، Component  1  (comp1)>Pressure  Acoustics،  Frequency  Domain  (acpr)>Narrow  Region  Acoustics  2 را انتخاب کنید .
6
کلیک راست کرده و Disable را انتخاب کنید .
7
در پنجره Model  Builder ، روی Study  3 کلیک کنید .
8
در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study 3 – Complete Model, Without Narrow Region Acoustics را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
9
بخش تنظیمات مطالعه  را پیدا کنید . تیک Generate defaults defaults را پاک کنید .
10
در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید .
نتایج
گروه اکتاو 2
1
در پنجره Model  Builder ، در Results>Sensitivity روی Octave  Band  2 کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Octave  Band ، قسمت Data را پیدا کنید .
3
از لیست مجموعه داده ، مطالعه  3  –  مدل کامل ،  بدون آکوستیک ناحیه باریک /راه حل 5 (sol5) را انتخاب کنید .
4
قسمت Legends را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
افسانه ها
مطالعه کامل – بدون آکوستیک منطقه باریک
5
قسمت Coloring  and  Style را پیدا کنید . زیربخش Line  style را پیدا کنید . از لیست خط ، نقطه نقطه را انتخاب کنید .
گروه اکتاو 3
1
روی Results>Sensitivity>Octave  Band  2 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Octave  Band ، قسمت Data را پیدا کنید .
3
از لیست Dataset ، از  والدین را انتخاب کنید .
4
قسمت Legends را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
افسانه ها
مطالعه کامل
5
قسمت Coloring  and  Style را پیدا کنید . زیربخش Line  style را پیدا کنید . از لیست Line ، Solid را انتخاب کنید .
6
در نوار ابزار Sensitivity ، روی  Plot کلیک کنید .
تصویر باید شبیه تصویر 8 باشد . همانطور که می بینید، این دو مدل فقط برای فرکانس های حدود 600 هرتز و 1300 هرتز متفاوت هستند که حالت های حفره پشتی را نشان می دهد.
فشار آکوستیک – بدون آکوستیک ناحیه باریک
1
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add  Plot  Group کلیک کنید و 2D  Plot  Group را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات گروه طرح دو بعدی  ، فشار صوتی – بدون آکوستیک ناحیه باریک را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید .
3
قسمت Data را پیدا کنید . از لیست مجموعه داده ، مطالعه  3  –  مدل کامل ،  بدون آکوستیک ناحیه باریک /راه حل 5 (sol5) را انتخاب کنید .
4
از لیست مقدار پارامتر  (فرکانس (Hz)) ، 630 را انتخاب کنید .
سطح 1
1
روی Acoustic  Pressure  –  Without  Narrow  Region  Acoustics 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.p_t را تایپ کنید .
4
قسمت Coloring  and  Style را پیدا کنید . از لیست مقیاس ، خطی  متقارن را انتخاب کنید .
5
 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 نوار ابزار Acoustic Pressure – Without Narrow Region Acoustics ، روی  Plot کلیک کنید .
سطح 2
1
روی Surface  1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Data را پیدا کنید .
3
از لیست مجموعه داده ، مطالعه  3  –  مدل کامل ،  بدون آکوستیک ناحیه باریک /راه حل 5 (sol5) را انتخاب کنید .
4
از لیست مقدار پارامتر  (فرکانس (Hz)) ، 600 را انتخاب کنید .
5
برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان  ، هیچکدام را انتخاب کنید .
6
برای گسترش بخش Inherit  Style کلیک کنید . از لیست Plot ، Surface  1 را انتخاب کنید .
تغییر شکل 1
1
روی Surface  2 کلیک راست کرده و Deformation را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای تغییر شکل ، بخش Expression را پیدا کنید .
3
در قسمت متن r-component ، -2*r را تایپ کنید .
4
در قسمت متن z-component عدد 0 را تایپ کنید .
5
قسمت Scale را پیدا کنید .
6
تیک گزینه Scale  factor را انتخاب کنید . در فیلد متن مرتبط، 1 را تایپ کنید .
حاشیه نویسی 1
1
در پنجره Model  Builder ، روی Acoustic  Pressure  –  Without  Narrow  Region  Acoustics کلیک راست کرده و Annotation را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای حاشیه نویسی ، بخش حاشیه نویسی را پیدا کنید .
3
در قسمت متن ، فشار در 630 هرتز را تایپ کنید .
4
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 10[mm] را تایپ کنید .
5
در قسمت متن z ، 20[mm] را تایپ کنید .
6
قسمت Coloring  and  Style را پیدا کنید . تیک Show  point را پاک کنید .
حاشیه نویسی 2
1
روی Annotation  1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای حاشیه نویسی ، بخش موقعیت را بیابید .
3
در قسمت متن r ، -140[mm] را تایپ کنید .
4
قسمت Annotation را پیدا کنید . در قسمت Text ، Pressure at 600 Hz را تایپ کنید .
خط 1
1
در پنجره Model  Builder ، روی Acoustic  Pressure  –  Without  Narrow  Region  Acoustics 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 .
تغییر شکل 1
1
روی Line  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 r-component ، -2*r را تایپ کنید .
4
در قسمت متن z-component عدد 0 را تایپ کنید .
5
قسمت Scale را پیدا کنید .
6
تیک گزینه Scale  factor را انتخاب کنید . در فیلد متن مرتبط، 1 را تایپ کنید .
7
 روی دکمه Zoom  Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
8
در نوار ابزار Acoustic Pressure – Without Narrow Region Acoustics ، روی  Plot کلیک کنید .
نتیجه باید مانند شکل 9 باشد .
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
رابط های فیزیک را  در زیربخش مطالعه پیدا کنید . در جدول، کادرهای حل را برای میدان‌های مغناطیسی (mf) و آکوستیک فشار ، دامنه فرکانس (acpr) پاک کنید .
4
جفت های Multiphysics را  در زیربخش مطالعه پیدا کنید . در جدول، کادرهای حل را برای Acoustic-Structure Boundary 1 (asb1) و Lorentz Coupling 1 (ltzc1) پاک کنید .
5
زیربخش مطالعات را پیدا کنید . در درخت انتخاب  مطالعه ، General  Studies>Eigenfrequency را انتخاب کنید .
6
روی Add  Study در نوار ابزار پنجره کلیک کنید .
7
در نوار ابزار Home ، روی  Add  Study کلیک کنید تا پنجره Add  Study بسته شود .
مطالعه 4 – خود بسامد
1
در پنجره Model  Builder ، روی Study  4 کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study 4 – Eigenfrequency را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
مرحله 1: فرکانس ویژه
1
در پنجره Model  Builder ، در مطالعه  4  –  Eigenfrequency روی مرحله  1:  Eigenfrequency کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Eigenfrequency ، قسمت Study  Settings را پیدا کنید .
3
کادر بررسی تعداد دلخواه  فرکانس ویژه را انتخاب کنید . در فیلد متن مرتبط، 10 را تایپ کنید .
4
از روش جستجوی فرکانس ویژه  در اطراف لیست شیفت ، قسمت واقعی بزرگتر را انتخاب کنید .
5
در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید .
نتایج
مطالعه 4 – فرکانس ویژه/راه حل 7 (sol7)
در پنجره Model  Builder ، در Results>Datasets روی مطالعه  4  –  Eigenfrequency/Solution  7  (sol7) کلیک 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 ساختاری  را انتخاب کنید .
شکل حالت، سه بعدی (جامد)
با حلقه زدن در حالت های مختلف، می توانید نمودار شکل 11 را بازتولید کرده و حالت هایی را که محدوده فرکانس بلندگو را محدود می کنند، شناسایی کنید.
ضمیمه: دستورالعمل های توالی هندسه
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی  Blank  Model کلیک کنید .
اضافه کردن کامپوننت
در نوار ابزار Home ، روی  Add  Component کلیک کنید و 2D  Axismetric را انتخاب کنید .
هندسه 1
1
در پنجره تنظیمات هندسه ، بخش Units را پیدا کنید .
2
از لیست واحد طول  ، میلی متر را انتخاب کنید .
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 نوشتار Radius ، 180[mm] را تایپ کنید .
4
برای گسترش بخش لایه ها کلیک کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
نام لایه
ضخامت (میلی متر)
لایه 1
15[mm]
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 ، 8[mm] را تایپ کنید .
4
در قسمت نوشتار زاویه بخش ،  180 را تایپ کنید .
5
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 74[mm] را تایپ کنید .
6
قسمت لایه ها را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
نام لایه
ضخامت (میلی متر)
لایه 1
1.5[mm]
حذف نهادهای 1 (del1)
1
در پنجره Model  Builder ، روی Geometry  1 کلیک راست کرده و Delete  Entities را انتخاب کنید .
2
در شیء c2 ، فقط Boundaries 2-4 را انتخاب 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 ، 120[mm] را تایپ کنید .
4
در قسمت متن ارتفاع ، 1[mm] را تایپ کنید .
5
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 80.5[mm] را تایپ کنید .
6
در قسمت متن z ، -1[mm] را تایپ کنید .
تفاوت 1 (dif1)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans  and  Partitions کلیک کنید و Difference را انتخاب کنید .
2
فقط شی c1 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 r1 را انتخاب کنید.
مستطیل 2 (r2)
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 ، 42[mm] را تایپ کنید .
4
در قسمت متن ارتفاع ، 35[mm] را تایپ کنید .
5
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 6[mm] را تایپ کنید .
6
در قسمت متن z ، -87[mm] را تایپ کنید .
مستطیل 3 (r3)
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 ، 35.5[mm] را تایپ کنید .
4
در قسمت متن ارتفاع ، 20[mm] را تایپ کنید .
5
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 15.5[mm] را تایپ کنید .
6
در قسمت متن z ، -80[mm] را تایپ کنید .
مستطیل 4 (r4)
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 ، 1.2[mm] را تایپ کنید .
4
در قسمت متن ارتفاع ، 8[mm] را تایپ کنید .
5
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 17.8[mm] را تایپ کنید .
6
در قسمت متن z ، -60[mm] را تایپ کنید .
مستطیل 5 (r5)
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 ، 26[mm] را تایپ کنید .
4
در قسمت متن ارتفاع ، 20[mm] را تایپ کنید .
5
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 25[mm] را تایپ کنید .
6
در قسمت متن z ، -80[mm] را تایپ کنید .
چند ضلعی 1 (pol1)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Polygon کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات چند ضلعی ، بخش مختصات را پیدا کنید .
3
از فهرست منبع داده  ، Vectors را انتخاب کنید .
4
در قسمت نوشتار r ، 48[mm] 36[mm] 36[mm] 48[mm] را تایپ کنید .
5
در قسمت متن z ، -82[mm] -87[mm] -87[mm] -87[mm] را تایپ کنید .
تفاوت 2 (dif2)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans  and  Partitions کلیک کنید و Difference را انتخاب کنید .
2
فقط شی r2 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 اشیاء pol1 ، r3 و r4 را انتخاب کنید.
مستطیل 6 (r6)
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 ، 0.2[mm] را تایپ کنید .
4
در قسمت متن ارتفاع ، 25[mm] را تایپ کنید .
5
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 18.2[mm] را تایپ کنید .
6
در قسمت متن z ، -64[mm] را تایپ کنید .
7
برای گسترش بخش لایه ها کلیک کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
نام لایه
ضخامت (میلی متر)
لایه 1
1.26[mm]
لایه 2
3.84 [mm]
لایه 3
0.4[mm]
8
تیک Layers  on  bottom را پاک کنید .
9
تیک Layers  on  top را انتخاب کنید .
مستطیل 7 (r7)
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 ، 0.6[mm] را تایپ کنید .
4
در قسمت متن ارتفاع ، 9.4[mm] را تایپ کنید .
5
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 18.2[mm] را تایپ کنید .
6
در قسمت متن z ، -60.7[mm] را تایپ کنید .
چند ضلعی 2 (pol2)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Polygon کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات چند ضلعی ، بخش مختصات را پیدا کنید .
3
از فهرست منبع داده  ، Vectors را انتخاب کنید .
4
در قسمت نوشتار r ، 18.4 [mm] 23[mm] 26[mm] 26[mm] 32[mm] 32[mm] 38[mm] 38[mm] 44[mm] 44[mm] 50[mm] تایپ کنید ] 50[mm] 56[mm] 56[mm] 59[mm] 66[mm] 66[mm] 59[mm] 56[mm] 56[mm] 50[mm] 50[mm] 44[mm] 44 [mm] 38[mm] 38[mm] 32[mm] 32[mm] 26[mm] 26[mm] 23[mm] 18.4 [mm] .
5
در قسمت نوشتاری z ، -44.1[mm] -44.1[mm] -42.1[mm] -42.1[mm] -46.1[mm] -46.1[mm] -42.1[mm] -42.1[mm] -46.1[ mm] -46.1[mm] -42.1[mm] -42.1[mm] -46.1[mm] -46.1[mm] -44.1[mm] -44.1[mm] -44.5[mm] -44.5[mm] -46.5[ mm] -46.5[mm] -42.5[mm] -42.5[mm] -46.5[mm] -46.5[mm] -42.5[mm] -42.5[mm] -46.5[mm] -46.5[mm] -42.5[ mm] -42.5[mm] -44.5[mm] -44.5[mm] .
چند ضلعی 3 (pol3)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Polygon کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات چند ضلعی ، بخش مختصات را پیدا کنید .
3
از فهرست منبع داده  ، Vectors را انتخاب کنید .
4
در قسمت نوشتار r ، 18.4[mm] 66[mm] 66[mm] 67.5[mm] 67.5[mm] 18.4[mm] 18.4[mm] 18.4[mm] را تایپ کنید .
5
در قسمت نوشتاری z ، -39[mm] 0 0 0 0 -40.26[mm] -40.26[mm] -39[mm] را تایپ کنید .
درجه دوم Bézier 1 (qb1)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  More  Primitives کلیک کنید و Quadratic  Bézier را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Quadratic  Bézier ، بخش Control  Points را پیدا کنید .
3
در ردیف 1 ، r را روی -18.2[mm] تنظیم کنید .
4
در ردیف 3 ، r را روی 18.2[mm] تنظیم کنید .
5
در ردیف 1 ، z را روی -39[mm] تنظیم کنید .
6
در ردیف 2 ، z را روی -23.5[mm] تنظیم کنید .
7
در ردیف 3 ، z را روی -39[mm] تنظیم کنید .
8
قسمت Weights را پیدا کنید . در قسمت متن 2 ، 1 را تایپ کنید .
بخش خط 1 (ls1)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  More  Primitives کلیک کنید و Line  Segment را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای بخش خط  ، بخش نقطه شروع را پیدا کنید .
3
از لیست Specify ، Coordinates را انتخاب کنید .
4
قسمت Endpoint را پیدا کنید . از لیست Specify ، Coordinates را انتخاب کنید .
5
قسمت Starting  Point را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 18.2[mm] را تایپ کنید .
6
قسمت Endpoint را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 18.2[mm] را تایپ کنید .
7
قسمت Starting  Point را پیدا کنید . در قسمت متن z ، -39[mm] را تایپ کنید .
8
قسمت Endpoint را پیدا کنید . در قسمت متن z ، -40.26[mm] را تایپ کنید .
Quadratic Bézier 2 (qb2)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  More  Primitives کلیک کنید و Quadratic  Bézier را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Quadratic  Bézier ، بخش Control  Points را پیدا کنید .
3
در ردیف 1 ، r را روی 18.2[mm] تنظیم کنید .
4
در ردیف 3 ، r را روی -18.2[mm] تنظیم کنید .
5
در ردیف 1 ، z را روی -40.26[mm] تنظیم کنید .
6
در ردیف 2 ، z را روی -24.26[mm] تنظیم کنید .
7
در ردیف 3 ، z را روی -40.26[mm] تنظیم کنید .
8
قسمت Weights را پیدا کنید . در قسمت متن 2 ، 1 را تایپ کنید .
بخش خط 2 (ls2)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  More  Primitives کلیک کنید و Line  Segment را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای بخش خط  ، بخش نقطه شروع را پیدا کنید .
3
از لیست Specify ، Coordinates را انتخاب کنید .
4
قسمت Endpoint را پیدا کنید . از لیست Specify ، Coordinates را انتخاب کنید .
5
قسمت Starting  Point را پیدا کنید . در قسمت متن r ، -18.2[mm] را تایپ کنید .
6
قسمت Endpoint را پیدا کنید . در قسمت متن r ، -18.2[mm] را تایپ کنید .
7
قسمت Starting  Point را پیدا کنید . در قسمت متن z ، -40.26[mm] را تایپ کنید .
8
قسمت Endpoint را پیدا کنید . در قسمت متن z ، -39[mm] را تایپ کنید .
فیله 1 (fil1)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Fillet کلیک کنید .
2
در شیء dif2 ، فقط نقاط 5-8 را انتخاب کنید.
3
در پنجره تنظیمات برای Fillet ، بخش Radius را پیدا کنید .
4
در قسمت نوشتاری Radius ، 0.2[mm] را تایپ کنید .
مستطیل 8 (r8)
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 ، 1.2 [mm] را تایپ کنید .
4
در قسمت متن ارتفاع ، 7.6[mm] را تایپ کنید .
5
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 17.8[mm] را تایپ کنید .
6
در قسمت متن z ، -59.8[mm] را تایپ کنید .
7
در نوار ابزار Geometry ، روی  ساختن  همه کلیک کنید .
What are your Feelings