چندین متغیر تخصصی مخصوص آکوستیک در ماژول آکوستیک از پیش تعریف شده اند و می توانند هنگام تجزیه و تحلیل نتایج یک شبیه سازی صوتی مورد استفاده قرار گیرند. متغیرها هنگام ترسیم از منوهای انتخاب عبارت در دسترس هستند.
در این بخش:
• | متغیرهای شدت |
• | متغیرهای اتلاف نیرو |
• | آکوستیک فشار، متغیرهای حالت مرزی |
 | در دفترچه راهنمای COMSOL Multiphysics Reference :
|
متغیرهای شدت
انتشار یک موج صوتی با یک جریان انرژی در جهت حرکت موج، بردار شدت I همراه است . شدت صوت در یک جهت خاص (از طریق یک مرز خاص) به عنوان میانگین زمانی توان (صوت) در واحد سطح در جهت نرمال به آن ناحیه تعریف می شود.
آگاهی از شدت هنگام مشخص کردن قدرت یک منبع صوتی مهم است – یعنی قدرت منتشر شده از منبع. توان توسط انتگرال n·I در سطحی که منبع را احاطه کرده است، داده می شود، جایی که n سطح نرمال است. شدت همچنین هنگام مشخص کردن پدیده‌های انتقال مهم است، به عنوان مثال، هنگام تعیین تلفات انتقال، منحنی‌های تلفات درج یا جذب.
بردار شدت آکوستیک I (واحد SI: W/m 2 ) به عنوان میانگین زمانی نرخ لحظه ای انتقال انرژی در واحد سطح (قدرت صوت) p u تعریف می شود ، به گونه ای که
(2-4)
که در آن p فشار و u سرعت ذره است.
دامنه بسامد
در حوزه فرکانس (وابستگی به زمان هارمونیک)، معادله انتگرال 2-4 میانگین زمان به کاهش می یابد
(2-5)
جایی که 
نشان دهنده صرف پیچیده است. در حوزه فرکانس، سرعت به آسانی بر حسب فشار به صورت 
. با استفاده از امپدانس آکوستیک مشخصه برای امواج صفحه، شدت را می توان بر حسب فشار ریشه میانگین مربع (RMS) نیز بیان کرد.
نشان دهنده صرف پیچیده است. در حوزه فرکانس، سرعت به آسانی بر حسب فشار به صورت 
. با استفاده از امپدانس آکوستیک مشخصه برای امواج صفحه، شدت را می توان بر حسب فشار ریشه میانگین مربع (RMS) نیز بیان کرد.
در رابط آکوستیک فشار، واسط دامنه فرکانس، فرمول کلی، معتبر برای همه انواع امواج ارائه شده در معادله 2-5 ، برای تعریف شدت استفاده می شود.
هنگام استفاده از فرمولاسیون میدان پراکنده، با افزودن ویژگی میدان فشار پس زمینه ، متغیرهای شدت برای فیلدهای کل، پس زمینه و پراکنده در صورت انتخاب گزینه محاسبه پس زمینه و شدت میدان پراکنده در پس پردازش در دسترس هستند.
دامنه زمان
برای مسائل وابسته به زمان، کمیت معادل مقدار لحظه ای شدت است که به صورت تعریف می شود.
بازیابی این عبارت در آکوستیک فشار دشوار است و به حل یک PDE اضافی برای محاسبه سرعت از متغیر وابسته به فشار نیاز دارد. فقط شدت I (متوسط زمان) به عنوان متغیر پس پردازش در حوزه فرکانس در دسترس است و می تواند هنگام ترسیم از منوی عبارات انتخاب شود. شدت لحظه ای به عنوان یک متغیر پس پردازش در رابط های گذرا مانند اویلر خطی، ناویر-استوکس خطی شده، یا آکوستیک ترموویسکوز وجود دارد که در آن سرعت به طور واضح حل می شود، به مدل سازی با شاخه هواآکوستیک یا مدل سازی با فشار آکوستیک (FEM-Banch) مراجعه کنید . رابط ها) برای جزئیات.
متغیرهای پس پردازش
متغیرها در جدول 2-3 , جدول 2-4 و جدول 2-5 تعریف شده اند . در نام متغیرها، phys_id نام رابط را نشان می دهد، به عنوان مثال، acpr برای یک واسط فشار آکوستیک، فرکانس دامنه.
متغیر | شرح |
phys_id .I_mag | بزرگی بردار شدت (فقط حوزه فرکانس) |
phys_id .IX | مولفه x بردار شدت (فقط حوزه فرکانس) |
phys_id .Iy | y-مولفه بردار شدت (فقط حوزه فرکانس) |
phys_id .Iz | مولفه z بردار شدت (فقط حوزه فرکانس) |
متغیر | شرح |
phys_id .I_mag | بزرگی بردار شدت (فقط حوزه فرکانس) |
phys_id .Ir | r-مولفه بردار شدت (فقط حوزه فرکانس) |
phys_id .Iz | مولفه z بردار شدت (فقط حوزه فرکانس) |
متغیر | شرح |
phys_id .I_mag | بزرگی بردار شدت (فقط حوزه فرکانس) |
phys_id .IX | مولفه x بردار شدت (فقط حوزه فرکانس) |
phys_id .Iy | y-مولفه بردار شدت (فقط حوزه فرکانس) |
 | در دفترچه راهنمای COMSOL Multiphysics Reference :
|
متغیرهای اتلاف نیرو
مشترک در مدل‌های سیال آکوستیک فشار (همچنین مواد متخلخل) و آکوستیک ترموویسکوز، رابط دامنه فرکانس این است که همه رابط‌ها برخی از فرآیندهای اتلاف انرژی را مدل‌سازی می‌کنند که از فرآیندهای اتلاف ویسکوز و حرارتی ناشی می‌شوند. مقدار انرژی تلف شده می تواند به عنوان یک متغیر تجزیه و تحلیل نتایج یا به عنوان یک اصطلاح منبع برای یک مسئله چند فیزیک مورد توجه باشد. یک مثال می تواند تعیین میزان گرمایش در بافت انسان هنگام استفاده از اولتراسوند باشد. در ماژول آکوستیک متغیرهای خاصی برای اتلاف وجود دارد.
• | در مورد موج صفحه ای که در قسمت عمده یک سیال منتشر می شود (مدل های کلی سیال حرارتی و ویسکوز که در مدل رسانای حرارتی و سیال ویسکوز توضیح داده شده است ) اتلاف عبارت است از |
و در حوزه فرکانس پس از میانگین گیری در یک دوره
(2-6)
که در آن * در معادله 2-6 عملگر مزدوج مختلط است.
• | علاوه بر این، یک بیان تقریبی برای چگالی انرژی تلف شده از یک موج صفحه در حال انتشار برای آکوستیک ناحیه باریک ، مدل‌های Poroacoustics و تضعیف در آکوستیک فشار وجود دارد. این چگالی توان تلف شده کل Q pw با تعریف می شود |
که در آن 
قدر بردار شدت I است و k عدد موج است. این عبارت یک تقریبی است و فقط برای امواج صفحه در حال حرکت (یا امواج نزدیک به صفحه) معتبر است. با این حال، به عنوان اولین تخمین اتلاف، کاربردهای زیادی دارد زیرا محاسبه آن در بسیاری از موقعیت‌های مختلف آسان است. برای مثال، این عبارت برای امواج ایستاده در سیستم های تشدید معتبر نیست. هنگامی که عبارت فوق معتبر نیست، انرژی تلف شده باید با استفاده از رویکرد تعادل انرژی محاسبه شود.
قدر بردار شدت I است و k عدد موج است. این عبارت یک تقریبی است و فقط برای امواج صفحه در حال حرکت (یا امواج نزدیک به صفحه) معتبر است. با این حال، به عنوان اولین تخمین اتلاف، کاربردهای زیادی دارد زیرا محاسبه آن در بسیاری از موقعیت‌های مختلف آسان است. برای مثال، این عبارت برای امواج ایستاده در سیستم های تشدید معتبر نیست. هنگامی که عبارت فوق معتبر نیست، انرژی تلف شده باید با استفاده از رویکرد تعادل انرژی محاسبه شود.متغیرهای اتلاف توان در جدول 2-6 تعریف شده است . در نام متغیرها، phys_id نام را نشان می‌دهد ( acpr ، برای مثال، برای یک رابط آکوستیک فشار).
متغیر | شرح |
phys_id .diss_therm | چگالی اتلاف توان حرارتی |
phys_id .diss_visc | چگالی اتلاف توان ویسکوز |
phys_id .diss_tot | چگالی کل اتلاف توان حرارتی و ویسکوز |
phys_id .Q_pw | چگالی توان تلف شده کل موج صفحه |
آکوستیک فشار، متغیرهای حالت مرزی
یک سری متغیرهای ویژه برای پس پردازش پس از حل مسئله آکوستیک حالت مرزی وجود دارد. آنها شامل اجزای درون صفحه و خارج از صفحه سرعت v و شتاب a هستند .
اجزای درون صفحه (ip) و خارج از صفحه (op) برای شتاب و سرعت به صورت تعریف می شوند.
که در آن n نرمال سطح در حال مدل سازی است. سرعت و شتاب بر حسب گرادیان فشار p به صورت زیر تعریف می شوند
و
که در آن k n عدد موج خارج از صفحه حل شده است، m یک عدد حالت موج شعاعی ممکن است، و 
مشتق مماسی در امتداد مرز است.
مشتق مماسی در امتداد مرز است.متغیرهای آکوستیک حالت مرزی در جدول 2-7 تعریف شده است . در نام متغیرها، phys_id نام را نشان می‌دهد ( مثلاً acbm برای یک رابط آکوستیک حالت مرزی).
متغیر | شرح |
phys_id .vipx | سرعت درون صفحه، جزء x |
phys_id .vipy | سرعت درون صفحه، جزء y |
phys_id .vipz | سرعت درون صفحه، مولفه z |
phys_id .vip_rms | مقدار RMS سرعت درون صفحه |
phys_id .aipx | شتاب درون صفحه، جزء x |
phys_id .aipy | شتاب درون صفحه، جزء y |
phys_id .aipz | شتاب درون صفحه، جزء z |
phys_id .aip_rms | مقدار RMS شتاب درون هواپیما |
phys_id .vopx | سرعت خارج از صفحه، جزء x |
phys_id .vopy | سرعت خارج از صفحه، جزء y |
phys_id .vopz | سرعت خارج از صفحه، مولفه z |
phys_id .vop_rms | مقدار RMS سرعت خارج از صفحه |
phys_id .aopx | شتاب خارج از صفحه، جزء x |
phys_id .aopy | شتاب خارج از صفحه، جزء y |
phys_id .aopz | شتاب خارج از صفحه، مولفه z |
phys_id .aop_rms | مقدار RMS شتاب خارج از صفحه |
