 |
پراکندگی صوتی از یک بیضی
معرفی
این مثال پراکندگی یک موج صوتی صفحه فرود را از یک هندسه بیضی صلب مطالعه می کند. این مدل از فرمول میدان پراکنده استفاده می‌کند، که جداسازی میدان فشار برخوردی (پس‌زمینه) و میدان پراکنده را امکان‌پذیر می‌سازد. با استفاده از ویژگی محاسبه میدان خارجی ، میدان پراکنده در فاصله معینی خارج از حوزه محاسباتی تعیین می شود. نتایج به صورت نمودارهای مقطع سه بعدی و به صورت نمودارهای قطبی فشار بیرونی پراکنده و سطح فشار صوتی ارائه شده است.
تعریف مدل
شکل 1 طرحی از سیستم مدل شده را نشان می دهد. یک بیضی صلب توسط یک موج صفحه فرود برخورد می کند (در اینجا میدان فشار پس زمینه pb نامیده می شود ). میدان پراکنده بیضی را p نشان می دهیم .
شکل 1: طرحی از سیستم مدلسازی شده که مقیاس‌های هندسی، حوزه محاسباتی محدود شده توسط PMB، میدان فشار پس‌زمینه برخوردی pb و میدان پراکنده p را نشان می‌دهد .
مجموع میدان صوتی p t با مجموع میدان های پراکنده و فشار زمینه به دست می آید به طوری که
(1)
میدان فشار پس زمینه یک موج صفحه ای با دامنه p 0 است که در جهت k با عدد موج حرکت می کند | k | = 2 π f 0 / c 0 ، که در آن f 0 فرکانس و c 0 سرعت صوت است. معادلات حاکم به صورت یک فرمول میدان پراکنده پیاده سازی می شوند به طوری که فقط میدان پراکنده p حل می شود. برای اطلاعات در مورد ویژگی میدان فشار پس زمینه به راهنمای کاربر ماژول آکوستیک مراجعه کنید .
بیضی داخل یک حوزه محاسباتی با شعاع Ri قرار دارد که با یک مرز کاملاً منطبق ( PMB) خاتمه می یابد. PMB یک لایه کاملاً منطبق را بدون افزودن دامنه به هندسه تنظیم می کند. از آن به عنوان یک مرز غیر بازتابنده و جذب کننده استفاده می شود که دامنه ای را تقلید می کند که تا بی نهایت کشیده می شود. برای اطلاعات بیشتر در مورد PMB ها در آکوستیک، به بخش آکوستیک فشار، رابط دامنه فرکانس در راهنمای کاربر ماژول آکوستیک فشار مراجعه کنید .
سیال اطراف در این مدل آب است. مقادیر فیزیکی تقریبی (برای آب در دمای 20 درجه سانتیگراد) و ابعاد استفاده شده در مدل، در جدول زیر آورده شده است.
سمبل | ارزش | شرح |
R i | 1 متر | شعاع منطقه آبی مدل سازی شده داخلی |
R داخلی | 10 متر | فاصله ای که میدان بیرونی در آن ارزیابی می شود |
آ | 0.5 متر | نیم محور x بیضی |
ب | 0.25 متر | نیم محور y بیضی |
سی | 0.25 متر | z-semiaxis بیضی |
f 0 | 1000 هرتز | فرکانس رانندگی |
c 0 | 1500 متر بر ثانیه | سرعت صدا در آب |
λ دقیقه | 1.5 متر | طول موج در آب در f0 |
مش
هنگام مدلسازی یک مسئله موج، مش محاسباتی باید وضوح کافی امواج را ارائه دهد. در مدل‌های آکوستیک سه‌بعدی، هنگام استفاده از المان‌های مرتبه دوم، حداقل 5 عنصر در طول موج لازم است (این عنصر پیش‌فرض برای آکوستیک فشار است). در این مدل از 6 عنصر در هر طول موج استفاده شده است. اندازه مش و همچنین مش بندی مناسب مرز مورد استفاده برای ویژگی محاسبه میدان بیرونی به طور خودکار هنگام استفاده از عملکرد مش کنترل شده فیزیک برای آکوستیک فشار تنظیم می شود.
شکل 2: تصویر مش روی مرز حوزه محاسباتی و مش روی سطح بیضی.
میدان بیرونی
پس از حل یک مدل آکوستیک فشار، می توان فشار خارج از حوزه محاسباتی را با استفاده از ویژگی محاسبه میدان خارجی تعیین کرد. ویژگی محاسبه میدان خارجی انتگرال Helmholtz-Kirchhoff (HK) را در مرزهای انتخاب شده حل می کند. مرزهای انتخاب شده نیاز به تشکیل یک سطح بسته در اطراف همه منابع و پراکنده ها دارند. اگر مدل دارای تقارن باشد، می توان آنها را گنجاند. توجه داشته باشید که دو نسخه از انتگرال HK وجود دارد، یکی که فقط فشار را در حد بی‌نهایت تعیین می‌کند (بعد از تقریبی انتگرال HK استفاده می‌شود) و نسخه‌ای که انتگرال HK کامل را حل می‌کند. در این مدل، ما از انتگرال کامل استفاده می کنیم و بنابراین می توانیم فشار میدان بیرونی دقیق (از جمله فاز) را در هر نقطه و فاصله خارج از حوزه محاسباتی تعیین کنیم.
شکل 3: رابطه بین مختصاتی که در مرز میدان خارجی x i و مختصات x در فاصله R ext تعریف شده است .
برای اهداف رسم، pext متغیر فشار میدان خارجی توسط COMSOL تعریف می شود. این متغیر فشار را در هر مختصات x ، y ، و z که خارج از مرزی است که محاسبه میدان خارجی بر روی آن تعریف شده است، تعریف می کند (برای | x| > Ri در شکل 3 ). فشار میدان خارجی (نام متغیر acpr.efc1.pext ) و سطح فشار صدای میدان خارجی (نام متغیر acpr.ffc1.Lp_pext) به راحتی با استفاده از انواع طرح الگوی تشعشع ترسیم و تجسم می شوند. آنها در گروه های طرح یک بعدی برای ترسیم بر روی یک گروه پلات قطبی، در گروه های طرح دو بعدی و در گروه های طرح سه بعدی برای ایجاد نمودارهای قطبی سه بعدی وجود دارند.
در نهایت، توجه داشته باشید که برای به دست آوردن یک ارزیابی دقیق از متغیر میدان خارجی، ارزیابی انتگرال HK باید دقیق باشد. این امر مستلزم داشتن یک تخمین عددی خوب از مشتق نرمال فشار در سطح محاسبات میدان خارجی است. این با استفاده از یک مش لایه مرزی به دست می آید. این به طور خودکار توسط مش فیزیک کنترل می شود.
نتایج و بحث
شکل 4 کل میدان صوتی p t را نشان می دهد . این مجموع میدان پراکنده p و میدان فشار پس زمینه برخوردی p b است که در شکل 5 نشان داده شده است .
شکل 4: میدان صوتی کل در f = 1000 هرتز.
شکل 5: میدان صوتی پراکنده (بالا) و میدان صوتی صفحه-موج فرودی (پایین).
شکل 6 فشار در میدان بیرونی را در فاصله R ext = 10 متر رسم می کند. داده ها در صفحه xy بازیابی می شوند و به صورت نمودار قطبی با 0 درجه مربوط به جهت x مثبت ارائه می شوند . سطح فشار صوت در میدان بیرونی نیز در نمودار قطبی در شکل 7 نشان داده شده است . تعیین سطح فشار و فشار صدا در فاصله دیگری آسان است. به سادگی مقدار پارامتر Rext را در زیر پارامترها تغییر دهید و راه حل را به روز کنید (F5 را فشار دهید). سپس نقشه ها بر این اساس به روز می شوند.
شکل 6: نمودار قطبی فشار p در فاصله R ext = 10 متر از مبدا. نمودار داده ها را در صفحه xy نشان می دهد.
شکل 7: نمودار قطبی سطح فشار صوتی میدان خارجی در صفحه xy.
پاسخ فضایی به صورت نمودار الگوی تشعشع سه بعدی در شکل 8 نشان داده شده است . نمودار نشان دهنده سطح فشار صوت است. مقیاس شعاعی دسی بل نقطه صفر به 66 دسی بل منتقل شده است تا تجسم شکاف ها در الگوی تابش را افزایش دهد. مقیاس رنگ سطح، سطح فشار صوت واقعی است.
در نهایت، در شکل 9 فشار خارج از شبکه محاسباتی با استفاده از مجموعه داده Grid 3D رسم شده است. در اینجا، pext فشار پراکنده (x,y,z) نشان داده شده است. همچنین، سطح فشار صدا را با رسم acpr.efc1.Lp_pext تجسم کنید .
شکل 8: نمودار الگوی تابش سه بعدی سطح فشار صوت. مقیاس رنگ سطح، سطح فشار صوت واقعی است.
شکل 9: میدان پراکنده خارج از شبکه محاسباتی با استفاده از مجموعه داده شبکه و متن متغیر میدان خارجی رسم شده است.
مسیر کتابخانه برنامه: ماژول_آکوستیک/آموزش_آکوستیک_فشار/پراکندگی_آکوستیک
دستورالعمل مدلسازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی 
Model Wizard کلیک کنید .
Model Wizard کلیک کنید .مدل جادوگر
1 | در پنجره Model Wizard ، روی  3D کلیک کنید . |
2 | در درخت Select Physics ، Acoustics>Pressure Acoustics>Pressure Acoustics، Frequency Domain (acpr) را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 |  روی مطالعه کلیک کنید . |
5 | در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Frequency Domain را انتخاب کنید . |
6 |  روی Done کلیک کنید . |
تعاریف جهانی
پارامترهای تعیین کننده مقادیر فیزیکی و ابعاد هندسی سیستم را از فایل بارگیری کنید ( جدول 1 را ببینید ).
پارامترهای 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید . |
3 |  روی Load from File کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل acoustic_scattering_parameters.txt دوبار کلیک کنید . |
هندسه 1
بیضی 1 (elp1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  More Primitives کلیک کنید و Ellipsoid را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Ellipsoid ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن a-semiaxis ، A را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن b-semiaxis ، B را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متنی c-semiaxis ، C را تایپ 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 ، Ri را تایپ کنید . |
4 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
5 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید تا هندسه کامل را ببینید و سپس برای تجسم راحت تر هندسه داخلی، رندر قاب سیمی را انتخاب کنید. این امر انتخاب دامنه ها و مرزهای داخلی را بسیار آسان تر می کند. |
6 |  روی دکمه Wireframe Rendering 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 elp1 را انتخاب کنید. |
6 |  روی Build All Objects کلیک کنید . |
هندسه باید مانند شکل زیر باشد.
یک انتخاب برای مرزهایی که فیلد بیرونی بر روی آنها محاسبه می شود، اضافه کنید. این مرزها باید همه پراکنده ها، در این مورد بیضی را احاطه کنند.
تعاریف
میدان خارجی
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 مرزهای 1-4، 9، 10، 13 و 16 را انتخاب کنید. |
5 | در قسمت Label text، Exterior Field را تایپ 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>Water, liquid 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 . |
فشار مرجع مدل را روی 1 Pa، پیش‌فرض آب، تنظیم کنید و سرعت مرجع صدا را روی آب تنظیم کنید. گزینه دوم برای تعیین مقیاس مورد استفاده در مرز کاملاً منطبق استفاده می شود.
آکوستیک فشار، دامنه فرکانس (ACPR)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Pressure Acoustics, Frequency Domain (acpr) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مربوط به آکوستیک فشار ، دامنه فرکانس ، بخش تنظیمات سطح فشار صدا را پیدا کنید . |
3 | از فهرست فشار مرجع برای فهرست سطح فشار صدا ، استفاده از فشار مرجع برای آب را انتخاب کنید . |
میدان فشار برخوردی به عنوان سهم حوزه میدان فشار پس‌زمینه تعریف می‌شود . در این مدل موج فرودی دارای دامنه p 0 = 1 Pa است و در جهت e k = (1,0,1) حرکت می کند.
میدان فشار پس زمینه 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Domains کلیک کنید و زمینه فشار پس زمینه را انتخاب کنید . |
2 | فقط دامنه 1 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای میدان فشار پس زمینه ، قسمت زمینه فشار پس زمینه را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متن p 0 ، 1 را تایپ کنید . |
5 | از لیست c ، از مواد را انتخاب کنید . |
6 | از لیست مواد ، آب، مایع (mat1) را انتخاب کنید . |
7 | بردار e k را به صورت مشخص کنید |
1 | ایکس |
0 | y |
1 | z |
اکنون محاسبه میدان خارجی را تنظیم 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 ، قسمت خارجی را انتخاب کنید . |
به عنوان آخرین مرحله قبل از مش بندی مدل، مرز کاملاً منطبق را اضافه کنید.
مرز کاملاً منطبق 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Perfectly Matched Boundary را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مرز کاملاً منطبق ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، قسمت خارجی را انتخاب کنید . |
مش
با استفاده از قابلیت مش کنترل شده توسط Physics، مش را ادامه داده و تولید کنید . فرکانس کنترل کننده حداکثر اندازه عنصر به صورت پیش فرض از مطالعه گرفته شده است . فرکانس های مورد نظر را در مرحله مطالعه تنظیم کنید . به طور کلی، 5 تا 6 عنصر درجه دوم در هر طول موج برای حل امواج مورد نیاز است. برای جزئیات بیشتر به مش بندی (رفع امواج) در راهنمای کاربر ماژول آکوستیک مراجعه کنید . در این مدل از 6 عنصر در هر طول موج استفاده می کنیم. پیش فرض خودکار این است که 5 داشته باشد.
مطالعه 1
مرحله 1: دامنه فرکانس
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش مطالعه 1 ، روی مرحله 1: دامنه فرکانس کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دامنه فرکانس ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن فرکانس ها ، f0 را تایپ کنید . |
مش 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Mesh 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مش ، بخش آکوستیک فشار ، دامنه فرکانس (acpr) را پیدا کنید . |
3 | از لیست تعداد عناصر مش در هر طول موج ، User defined را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن، 6 را تایپ کنید . |
5 |  روی ساخت همه کلیک کنید . |
حالا مش تولید شده را بررسی کنید. برخی از دامنه ها و مرزها را پنهان کنید تا دید بهتری از قسمت های داخلی مش داشته باشید.
6 | در پنجره Model Builder ، روی Mesh 1 کلیک کنید . |
7 | در نوار ابزار پنجره Graphics ،  در کنار  Select Boundaries کلیک کنید ، سپس Select Boundaries را انتخاب کنید . |
8 |  روی دکمه کلیک و پنهان کردن در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . اکنون با کلیک بر روی یک مرز به جای انتخاب آن، آن را پنهان می کند. |
9 | فقط مرز 2 را انتخاب کنید. |
مش باید شبیه چیزی باشد که در شکل 2 نشان داده شده است .
اکنون برای مشاهده مدل کامل هنگام پردازش نتایج، پنهان کردن را بازنشانی کنید.
10 |  روی دکمه Reset Hiding در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
11 |  برای بازیابی رفتار کلیک پیش فرض، روی دکمه کلیک و پنهان کردن در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
حالا ادامه دهید و مدل را حل کنید.
مطالعه 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، قسمت تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 | تیک Generate defaults defaults را پاک کنید . |
4 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
میدان صوتی کل را رسم کنید ( معادله 1 ).
کل فیلد
1 | در پنجره Model Builder ، گره Results را گسترش دهید . |
2 | روی Results کلیک راست کرده و 3D Plot Group را انتخاب کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، فیلد مجموع را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
4 | قسمت Color Legend را پیدا کنید . تیک Show units را انتخاب کنید . |
چند برش 1
1 | در نوار ابزار Total Field ، روی  More Plots کلیک کنید و Multislice را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Multislice ، 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 Multislice ، بخش Coloring and Style را پیدا کنید . |
7 | از لیست مقیاس ، خطی متقارن را انتخاب کنید . |
8 | در نوار ابزار Total Field ، روی  Plot کلیک کنید . |
کل فیلد
نمودار حاصل باید مانند شکل 4 باشد .
میدان پراکنده
1 | در پنجره Model Builder ، روی Total Field کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، Scattered Field را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
برای بازتولید نمودار میدان صوتی پراکنده نشان داده شده در شکل 5 (بالا)، به صورت زیر عمل کنید:
چند برش 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Scattered Field را گسترش دهید ، سپس روی Multislice 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Multislice ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Expression ، acpr.p_s را تایپ کنید . |
4 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید .  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره ای جدول رنگ ، Wave>Wave را در درخت انتخاب کنید. |
6 | روی OK کلیک کنید . |
7 | در پنجره تنظیمات برای Multislice ، بخش Coloring and Style را پیدا کنید . |
8 | از لیست مقیاس ، خطی متقارن را انتخاب کنید . |
9 | در نوار ابزار Scattered Field ، روی  Plot کلیک کنید . |
زمینه زمینه
1 | در پنجره Model Builder ، روی Scattered Field کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، فیلد پس زمینه را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
چند برش 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Background Field را گسترش دهید ، سپس روی Multislice 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Multislice ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Expression ، acpr.p_b را تایپ کنید . |
4 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید .  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره ای جدول رنگ ، Wave>Wave را در درخت انتخاب کنید. |
6 | روی OK کلیک کنید . |
7 | در پنجره تنظیمات برای Multislice ، بخش Coloring and Style را پیدا کنید . |
8 | از لیست مقیاس ، خطی متقارن را انتخاب کنید . |
9 | در نوار ابزار زمینه زمینه ، روی  Plot کلیک کنید . |
زمینه زمینه
این نمودار زمینه یا میدان صوتی تصادفی را نشان می دهد و باید مانند نمودار شکل 5 (پایین) باشد.
سطح فشار صوت
1 | در پنجره Model Builder ، روی Background Field کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، سطح فشار صدا را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Color Legend را پیدا کنید . تیک Show units را انتخاب کنید . |
چند برش 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Sound Pressure Level را گسترش دهید ، سپس روی Multislice 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Multislice ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Expression ، acpr.Lp_s را تایپ کنید . |
4 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید .  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره ای Color Table ، Rainbow>Rainbow را در درخت انتخاب کنید. |
6 | روی OK کلیک کنید . |
7 | در پنجره تنظیمات برای Multislice ، بخش Coloring and Style را پیدا کنید . |
8 | از لیست مقیاس ، خطی را انتخاب کنید . |
9 | در نوار ابزار Sound Pressure Level ، روی  Plot کلیک کنید . |
به تجسم فشار میدان بیرونی پراکنده و سطح فشار صدا در فاصله R ext = 10 متر ادامه دهید. از نمودارهای اختصاصی الگوی تشعشع استفاده کنید .
میدان فشار پراکنده ( شکل 6 ) و سطح فشار صوتی میدان فشار پراکنده ( شکل 7 ) را در فاصله 10 متری از مرکز بیضی در صفحه xy به صورت زیر تولید کنید:
فشار میدان خارجی، 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 گروه پلات قطبی ، فشار میدان خارجی، xy-Plane را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
الگوی تشعشع 1
1 | در نوار ابزار Exterior-Field Pressure، xy-Plane ، روی  More Plots کلیک کنید و Radiation Pattern را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای الگوی تشعشع ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Expression ، acpr.efc1.pext را تایپ کنید . |
به طور پیش فرض قسمت واقعی یک متغیر رسم می شود. اگر به قسمت خیالی نیاز دارید، imag(acpr.efc1.pext) را بنویسید ، یا اگر به مقدار مطلق نیاز دارید، abs(acpr.efc1.pext) را بنویسید .
4 | بخش ارزیابی را پیدا کنید . زیربخش فاصله ارزیابی را پیدا کنید . در قسمت متن Radius ، Rext را تایپ کنید . |
5 | در نوار ابزار Exterior-Field Pressure، xy-Plane ، روی  Plot کلیک کنید . |
Exterior-Field SPL، xy-Plane
1 | در پنجره Model Builder ، روی Exterior-Field Pressure، xy-Plane کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Polar Plot Group ، Exterior-Field SPL، xy-Plane را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
الگوی تشعشع 1
1 | در پنجره Model Builder ، Exterior-Field SPL، گره xy-Plane را گسترش دهید ، سپس روی Radiation Pattern 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای الگوی تشعشع ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Expression ، acpr.efc1.Lp_pext را تایپ کنید . |
4 | در نوار ابزار Exterior-Field SPL، xy-Plane ، روی  Plot کلیک کنید . |
اکنون میدان فشار پراکنده و سطح فشار صوتی میدان فشار پراکنده را در فاصله 10 متری از بیضی در صفحه yz – رسم کنید. توجه داشته باشید که صفحه yz دارای حالت نرمال در جهت x است .
فشار میدان خارجی، yz-Plane
1 | در پنجره Model Builder ، روی Exterior-Field Pressure، xy-Plane کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه پلات قطبی ، Exterior-Field Pressure، yz-Plane را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
الگوی تشعشع 1
جهت مرجع را تنظیم کنید. جهتی را در فضا مشخص می کند که با 0 درجه مطابقت دارد. در طرح قطبی
1 | در پنجره Model Builder ، گره Exterior-Field Pressure، yz-Plane را گسترش دهید ، سپس روی Radiation Pattern 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای الگوی تشعشع ، بخش ارزیابی را پیدا کنید . |
3 | زیربخش جهت مرجع را پیدا کنید . در قسمت متن x ، 0 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن y ، 1 را تایپ کنید . |
نرمال را برای بدست آوردن yz -plane تنظیم کنید.
5 | زیربخش Normal vector را پیدا کنید . در قسمت متن x ، 1 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن z ، 0 را تایپ کنید . |
7 | در نوار ابزار Exterior-Field Pressure، yz-Plane ، روی  Plot کلیک کنید . |
Exterior-Field SPL، yz-Plane
1 | در پنجره Model Builder ، روی Exterior-Field SPL، xy-Plane کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Polar Plot Group ، Exterior-Field SPL، yz-Plane را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
الگوی تشعشع 1
1 | در پنجره Model Builder ، Exterior-Field SPL، yz-Plane node را گسترش دهید ، سپس روی Radiation Pattern 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای الگوی تشعشع ، بخش ارزیابی را پیدا کنید . |
3 | زیربخش جهت مرجع را پیدا کنید . در قسمت متن x ، 0 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن y ، 1 را تایپ کنید . |
5 | زیربخش Normal vector را پیدا کنید . در قسمت متن x ، 1 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن z ، 0 را تایپ کنید . |
7 | در نوار ابزار Exterior-Field SPL، yz-Plane ، روی  Plot کلیک کنید . |
در نهایت، سطح فشار صوت میدان بیرونی را به صورت نمودار قطبی سه بعدی رسم کنید.
8 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، 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 1/راه حل 1 (sol1)> آکوستیک فشار، دامنه فرکانس > سطح فشار صدا میدان خارجی (acpr) را انتخاب کنید . |
3 | روی Add Plot در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
4 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Predefined Plot کلیک کنید . |
نتایج
سطح فشار صدا در میدان خارجی (ACPR)
یک نمای جدید برای این شکل ایجاد کنید. با این کار تنظیمات نمایش و زوم روی تمام شکل های قبلی حفظ می شود.
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش Results روی سطح فشار صدا خارجی میدان (acpr) کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 3D Plot Group ، قسمت Plot Settings را پیدا کنید . |
3 | از لیست View ، نمای جدید را انتخاب کنید . |
الگوی تشعشع 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Exterior-Field Sound Pressure Level (acpr) را گسترش دهید ، سپس روی Radiation Pattern 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای الگوی تشعشع ، بخش ارزیابی را پیدا کنید . |
3 | زیربخش Sphere را پیدا کنید . از لیست Sphere ، دستی را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن Radius ، Rext را تایپ کنید . |
5 | در نوار ابزار Exterior-Field Sound Pressure Level (acpr) روی  Plot کلیک کنید . |
6 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
شکل باید شبیه شکل زیر باشد. روی شکل کلیک کرده و آن را بچرخانید تا پاسخ فضایی سه بعدی سطح فشار صوتی میدان پراکنده را دریافت کنید.
برای تجسم بهتر پاسخ فضایی، بیان نمودار را با کم کردن 66 دسی بل تغییر دهید. با این کار مقیاس دسی بل نقطه صفر حرکت می کند. مقیاس رنگ روی سطح هنوز هم سطح فشار صدا را نشان می دهد. نمودار باید مانند شکل 8 باشد .
7 | قسمت Expression را پیدا کنید . در قسمت متن Expression ، acpr.efc1.Lp_pext-66 را تایپ کنید . |
8 | چک باکس Description را انتخاب کنید . در فیلد نوشتاری مرتبط، سطح فشار صدای میدان خارجی را تایپ کنید . |
9 | تیک Use as color expression را پاک کنید . |
10 | در نوار ابزار Exterior-Field Sound Pressure Level (acpr) روی  Plot کلیک کنید . |
در نهایت، یک مجموعه داده سه بعدی شبکه ای ایجاد کنید و از آن استفاده کنید تا میدان فشار را در صفحه xy در خارج از مش محاسباتی ترسیم کنید، شکل 9 را بازتولید کنید .
تنظیمات مجموعه داده شبکه را می توان برای نمایش سایر مقاطع تغییر داد. نمودار را می توان به عنوان مثال برای رسم سطح فشار صدا acpr.efc1.Lp_pext نیز تغییر داد .
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 ، بخش پارامترها را پیدا کنید . |
3 | زیربخش First Parameter را پیدا کنید . در قسمت حداقل متن، -10 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت Maximum text عدد 10 را تایپ کنید . |
5 | زیربخش دوم پارامتر را پیدا کنید . در قسمت حداقل متن، -10 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت Maximum text عدد 10 را تایپ کنید . |
7 | زیربخش سوم پارامتر را پیدا کنید . در قسمت Maximum text عدد 0 را تایپ کنید . |
8 | برای گسترش بخش Grid کلیک کنید . در قسمت متن با وضوح x ، 300 را تایپ کنید . |
9 | در قسمت متن وضوح y ، 300 را تایپ کنید . |
10 | در قسمت متن وضوح z ، 2 را تایپ کنید . |
میدان فشار بیرونی
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  3D Plot Group کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، قسمت فشار خارجی را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . از لیست View ، View 3D 3 را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Color Legend را پیدا کنید . تیک Show units را انتخاب کنید . |
سطح 1
1 | روی Exterior Pressure Field کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، Grid 3D 1 را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Expression را پیدا کنید . در قسمت متن Expression ، acpr.efc1.pext را تایپ کنید . |
5 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید .  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
6 | در کادر محاوره ای جدول رنگ ، Wave>Wave را در درخت انتخاب کنید. |
7 | روی OK کلیک کنید . |
8 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Coloring and Style را پیدا کنید . |
9 | از لیست مقیاس ، خطی متقارن را انتخاب کنید . |
فیلتر 1
1 | روی Surface 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، sqrt(x^2+y^2+z^2)>Ri*1.05 را تایپ کنید . |
4 | در نوار ابزار Exterior Pressure Field ، روی  Plot کلیک کنید . |
