آکوستیک سیستم لوله با
خم و اتصال سه بعدی
خم و اتصال سه بعدی
معرفی
انتشار و پاسخ سیگنال های صوتی در سیستم های لوله برای تشخیص نشتی و تغییر شکل در لوله ها استفاده می شود. به عنوان مثال، این موضوع در صنعت نفت و گاز یا در سیستم های لوله کشی آبرسانی مرتبط است. این مدل از رابط های صوتی لوله برای مدل سازی انتشار امواج صوتی در یک سیستم لوله با استفاده از یک مدل 1 بعدی استفاده می کند. مدل 1 بعدی با یک مدل سه بعدی مفصل از یک اتصال و یک خم همراه است. در حوزه های سه بعدی، از رابط آکوستیک فشار استفاده می شود. دامنههای سه بعدی میتوانند هر هندسه پیچیدهای مانند شیرها، مخازن یا گسترش لولهها را که مدل 1 بعدی معتبر نیست، نشان دهند. این آموزش یک نسخه گذرا و یک نسخه دامنه فرکانس مدل را تنظیم می کند. یک رابط آکوستیک فشار، حالت مرزی برای محاسبه و تحلیل حالتهای انتشار در مقطع لوله استفاده میشود.
توجه: مدل به ماژول جریان لوله نیاز دارد.
تعریف مدل
آکوستیک لوله برای مدلسازی انتشار و پاسخ سیگنالهای صوتی در بخشهای طولانی لوله با استفاده از یک مدل 1 بعدی استفاده میشود. این رابط فقط برای تحلیل حالت های موج صفحه معتبر است. ساختارهای سه بعدی با استفاده از آکوستیک فشار مدلسازی میشوند. برای اطمینان از اتصال صحیح به مدل 1 بعدی، از کوپلینگ چندفیزیکی Acoustics-Pipe Acoustics Connection استفاده می شود. کوپلینگ به یک بخش لوله مستقیم متصل به ساختار سه بعدی نیاز دارد و تنها زمانی معتبر است که سرعت سیال پس زمینه صفر باشد.
برای یک سیستم لوله معین در شرایط سکون ( u 0 = 0)، فشار پس زمینه ثابت و دیواره های کاملاً صلب، معادلات حاکم بر سیستم لوله تبدیل می شوند:
(1)

(2)

جایی که ρ چگالی سیال است، A سطح مقطع لوله است، u سرعت صوتی متوسط منطقه است که در جهت مماسی u = u e t تعریف می شود ، جایی که e t بردار مماسی است، ∇ t مشتق مماسی، τw نیروی کشش مماسی دیوار، Z محیط داخلی لوله، F نیروی حجمی اعمال شده به لوله و c سرعت مؤثر صوت در لوله است (در لوله صلب این مقداری برابر با سرعت توده ای همسانتروپیک صوت دارد).
حوزه آکوستیک لوله (دامنه لوله) از طریق کوپلینگ مولتیفیزیک Acoustics-Pipe Acoustics Connection به حوزه آکوستیک فشار (دامنه آکوستیک) متصل می شود. این جفت تداوم فشار و سرعت بین هر دو حوزه را از طریق معادلات تضمین می کند:
(3)

(4)

در اینجا، لوله p فشار لوله در نقطه اتصال است، A مساحت کل مرز صوتی متصل، p t فشار کل در حوزه آکوستیک و S مرز صوتی متصل، n بردار نرمال به مرز است. و لوله u سرعت لوله در نقطه اتصال است. منبع دامنه دوقطبی ممکن، q d ، در این مدل صفر است.
هندسه سیستم لوله، شامل هر دو حوزه 1 بعدی و 3 بعدی، در شکل 1 نشان داده شده است .

شکل 1: هندسه مدل.
این مدل دارای دو دامنه سه بعدی مجزا است که در شکل 2 نشان داده شده است که با استفاده از رابط فشار آکوستیک در مدل گنجانده شده است.

شکل 2: اتصال T و خم شدن.
انتهای لوله که به حوزه های فشار آکوستیک متصل نیستند، دارای شرایط امپدانس انتهایی یک لوله بی نهایت هستند که به امواج صوتی اجازه می دهد از سیستم خارج شوند. در مورد ما، این به سادگی با امپدانس خاص مشخصه مطابقت دارد.
(5)

نقاطی که این شرط امپدانس اعمال می شود را می توان در شکل 3 مشاهده کرد .

شکل 3: شرایط امپدانس انتهای لوله در انتهای باز سیستم لوله اعمال می شود.
این آموزش هم یک نسخه گذرا و هم یک نسخه دامنه فرکانس مدل را تنظیم می کند. تحت تجزیه و تحلیل گذرا، یک قطار موج از طریق تحمیل نیروی حجمی در یک انتهای سیستم لوله ایجاد می شود. نیرو از طریق یک تابع تحلیلی ایجاد شده در گره Definitions تعریف می شود . شکل 4 نموداری از تابع تحلیلی مورد استفاده در مدل برای تولید قطار موج را نشان می دهد.

شکل 4: نیروی حجمی تحمیلی به عنوان خروجی مستقیم عملکرد نمودار هنگام تعریف یک تابع تحلیلی.
در نهایت، یک رابط آکوستیک فشار، حالت مرزی برای حل حالتهای انتشار روی سطح مقطع لوله در فرکانس حرکت استفاده میشود تا بررسی شود که آیا حالتهای مرتبه بالاتر میتوانند منتشر شوند. بررسی این موضوع با حل یک مشکل مقدار ویژه آسان و سریع است. حل کننده مقدار ویژه تعداد مشخصی از راه حل های { p j , λ j } را برای معادله محاسبه می کند.
(6)

با
(7)

که در آن p t فشار کل، k eq عدد موج درون صفحه، ω فرکانس زاویه ای، kn عدد موج خارج از صفحه و λ = – ik n مقدار ویژه است .
نتایج و بحث
شکل 5 توزیع فشار گذرا در سیستم لوله را در زمان های مختلف نشان می دهد. شکل تداوم فشار در نقاط اتصال آکوستیک-لوله آکوستیک را نشان می دهد.

شکل 5: تکامل فشار در سیستم لوله در زمان های مختلف.
قطار موج اولیه از طریق سیستم لوله حرکت می کند و انعکاس تولید می کند زیرا موج ناپیوستگی هایی را در اتصال T و خم پیدا می کند. شکل 6 فشار را در نقاط مختلف سیستم لوله نشان می دهد. موج منعکس شده از اتصال T را می توان پس از 0.09 ثانیه در نقطه A مشاهده کرد و موج منعکس شده از خم لوله را می توان پس از 0.13 ثانیه مشاهده کرد. با به روز رسانی پارامتر rbend که شعاع خمش خم را کنترل می کند تا 160 سانتی متر می توان این بازتاب را تا حد زیادی کاهش داد.

شکل 6: فشار در سه نقطه در سیستم لوله (نقطه B و C برای وضوح در محور y جابجا می شوند).
این مدل را می توان برای در نظر گرفتن تراکم پذیری مقطع لوله بر اساس مدول الاستیک و ضخامت دیواره لوله به روز کرد. تجزیه و تحلیل پاسخ سیستم لوله در حوزه زمانی به ما این امکان را می دهد که به راحتی بازتاب ها یا تغییرات در پاسخ صوتی ناشی از تغییر در بخش لوله یا ضخامت دیواره را شناسایی کنیم و این تغییرات می تواند به خوردگی یا نشت در سیستم لوله مرتبط باشد.
مشکل را می توان در حوزه فرکانس حل کرد. نتایج معادل برانگیختن سیستم در حوزه زمان با موج سینوسی تا رسیدن به حالت پایدار خواهد بود. با حل مدل در حوزه فرکانس، یک محاسبات سریع و ارزان، بینشی در مورد توزیع فشار برای یک ورودی داده شده می توان به دست آورد. شکل 7 پاسخ سیستم لوله را تحت یک تحریک با فرکانس 120 هرتز نشان می دهد.

شکل 7: توزیع فشار در حوزه فرکانس در 120 هرتز.
رابط آکوستیک فشار، حالت مرزی حالتهای انتشار و غیر انتشار روی سطح مقطع لوله در فرکانس حرکت را حل میکند تا بررسی کند که آیا حالتهای مرتبه بالاتر در فرکانس داده شده منتشر میشوند یا فقط جزء موج صفحه است. حالتی با عدد موج واقعی منتشر میشود، در حالی که حالتی با عدد موج خیالی قادر به انتشار نخواهد بود. شکل 8 توزیع فشار را برای حالت (2,0) نشان می دهد که نمی تواند در 120 هرتز منتشر شود.

شکل 8: توزیع فشار برای حالت (2,0)، که نمی تواند در 120 هرتز منتشر شود.
این آموزش مقدمهای بر مدلسازی سیستمهای لوله و گزیدهای از تکنیکهای مختلف تحلیلی که میتواند برای آنها اعمال شود، ارائه میکند. جزئیات بیشتری مانند تراکم پذیری لوله ها یا دامنه های سه بعدی پیچیده تر را می توان برای افزایش وفاداری مدل اضافه کرد.
مسیر کتابخانه برنامه: Acoustics_Module/Tutorials,_Pipe_Acoustics /acoustics_pipe_system
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 ![]() |
2 | ![]() |
هندسه 1
با این کار، یک دنباله کاملا پارامتریک را وارد می کنیم که هندسه مدل را تعریف می کند. پارامترهای مورد استفاده برای تعریف هندسه را می توان در هر نقطه از آموزش اصلاح و به روز کرد. دستورالعمل های دقیق برای تنظیم هندسه در ضمیمه انتهای دستورالعمل موجود است.
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 acoustics_pipe_system_geom_sequence.mph دوبار کلیک کنید . |
3 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
تصویر باید مانند شکل 1 باشد .
تعاریف جهانی
هندسه
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، هندسه را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
این گروه شامل تمام پارامترهایی است که هندسه مدل را مشخص می کند.
پارامترهای مدل
1 | در نوار ابزار Home ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات پارامترها ، Model Parameters را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Parameters را پیدا کنید . ![]() |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل acoustics_pipe_system_parameters.txt دوبار کلیک کنید . |
این گروه شامل تمام پارامترهایی است که مدل را تعریف می کند مانند خواص مواد، فرکانس های مورد نظر و کل زمان تجزیه و تحلیل.
تعاریف
مستطیل 1 (راست1)
1 | در پنجره Model Builder ، گره Component 1 (comp1)>Definitions را گسترش دهید . |
2 | روی Definitions کلیک راست کرده و Functions>Rectangle را انتخاب کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Parameters را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متنی محدودیت پایین ، 0.5*T0 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متنی حد بالا ، 3*T0 را تایپ کنید . |
6 | برای گسترش بخش Smoothing کلیک کنید . در قسمت متن Size of transition zone ، T0 را تایپ کنید . |
نیروی حجمی
1 | در نوار ابزار Home ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای تحلیل ، Volume force را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | در قسمت متن نام تابع ، volforc را تایپ کنید . |
4 | قسمت Definition را پیدا کنید . در قسمت متن Expression ، rect1(t[1/s])*sin(2*pi*f0*t) را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن Arguments ، t را تایپ کنید . |
6 | قسمت Units را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
بحث و جدل | واحد |
تی | س |
7 | در قسمت متن تابع ، N/m^3 را تایپ کنید . |
8 | قسمت Plot Parameters را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
بحث و جدل | حد پایین | حد بالا | واحد |
تی | 0 | 3.5 * T0 | س |
9 | ![]() |
تصویر باید مانند شکل 4 باشد .
لوله های 1 بعدی
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، 1D Pipes را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Input Entities را پیدا کنید . از لیست سطح موجودیت هندسی ، Edge را انتخاب کنید . |
4 | فقط لبه های 1، 2، 20، 37 و 60 را انتخاب کنید. |
انتهای لوله
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، Pipe Ends را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Input Entities را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، نقطه را انتخاب کنید . |
4 | فقط نقاط 1، 11 و 38 را انتخاب کنید. |
مواد را اضافه کنید
1 | در نوار ابزار Home ، روی ![]() |
2 | به پنجره Add Material بروید . |
3 | در درخت، Built-in>Water, liquid را انتخاب کنید . |
4 | سه بار روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
5 | در نوار ابزار Home ، روی ![]() |
مواد
آب، مایع 1 (mat2)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Materials روی Water, liquid 1 (mat2) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح موجودیت هندسی ، Edge را انتخاب کنید . |
4 | از لیست انتخاب ، 1D Pipes را انتخاب کنید . |
آب، مایع 2 (mat3)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Water, liquid 2 (mat3) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | فقط مرز 1 را انتخاب کنید. |
فیزیک را اضافه کنید
1 | در نوار ابزار Home ، روی ![]() |
2 | به پنجره Add Physics بروید . |
3 | در درخت، Acoustics>Pipe Acoustics>Pipe Acoustics، Transient (patd) را انتخاب کنید . |
4 | روی Add to Component 1 در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
5 | در درخت، Acoustics>Pressure Acoustics>Pressure Acoustics، Transient (actd) را انتخاب کنید . |
6 | روی Add to Component 1 در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
7 | در درخت، Acoustics>Pressure Acoustics>Pressure Acoustics، Boundary Mode (acbm) را انتخاب کنید . |
8 | روی Add to Component 1 در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
9 | در درخت، Acoustics>Pipe Acoustics>Pipe Acoustics، Frequency Domain (pafd) را انتخاب کنید . |
10 | روی Add to Component 1 در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
11 | در درخت، Acoustics>Pressure Acoustics>Pressure Acoustics، Frequency Domain (acpr) را انتخاب کنید . |
12 | روی Add to Component 1 در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
13 | در نوار ابزار Home ، روی ![]() |
آکوستیک لوله، گذرا (پد)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Pipe Acoustics، Transient (patd) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Pipe Acoustics، Transient ، بخش Edge Selection را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، 1D Pipes را انتخاب کنید . |
4 | بخش تنظیمات حل گذرا را پیدا کنید . در قسمت f max، sol text، f0 را تایپ کنید . |
خواص لوله 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)> Pipe Acoustics، Transient (patd) روی Pipe Properties 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ویژگی های لوله ، قسمت Pipe Shape را پیدا کنید . |
3 | از لیست، Circular را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن d i ، Di را تایپ کنید . |
ویژگی های لوله 2
1 | در نوار ابزار Physics ، روی ![]() |
2 | فقط Edge 20 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای ویژگی های لوله ، قسمت Pipe Shape را پیدا کنید . |
4 | از لیست، Circular را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن d i ، Di*2/3 را تایپ کنید . |
امپدانس انتهایی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای پایان امپدانس ، قسمت انتخاب نقطه را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Pipe Ends را انتخاب کنید . |
حجم 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی ![]() |
2 | فقط لبه 1 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Volume Force ، بخش Volume Force را پیدا کنید . |
4 | بردار F را به صورت مشخص کنید |
volforc(t) | ایکس |
0 | y |
0 | z |
آکوستیک فشار، گذرا (عملکرد)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Pressure Acoustics, Transient (actd) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای آکوستیک فشار ، گذرا ، بخش حلکننده گذرا و تنظیمات مش را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن f max ، f0 را تایپ کنید . |
آکوستیک فشار، حالت مرزی (ACBM)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Acoustics Pressure , Boundary Mode (acbm) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای آکوستیک فشار ، حالت مرزی ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | ![]() |
4 | فقط مرز 1 را انتخاب کنید. |
آکوستیک لوله، دامنه فرکانس (PAFD)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Pipe Acoustics، Frequency Domain (pafd) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Pipe Acoustics، Frequency Domain ، قسمت Edge Selection را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، 1D Pipes را انتخاب کنید . |
خواص لوله 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Pipe Acoustics، Frequency Domain (pafd) روی Pipe Properties 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ویژگی های لوله ، قسمت Pipe Shape را پیدا کنید . |
3 | از لیست، Circular را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن d i ، Di را تایپ کنید . |
ویژگی های لوله 2
1 | در نوار ابزار Physics ، روی ![]() |
2 | فقط Edge 20 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای ویژگی های لوله ، قسمت Pipe Shape را پیدا کنید . |
4 | از لیست، Circular را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن d i ، Di*2/3 را تایپ کنید . |
امپدانس انتهایی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای پایان امپدانس ، قسمت انتخاب نقطه را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Pipe Ends را انتخاب کنید . |
حجم 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی ![]() |
2 | فقط لبه 1 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Volume Force ، بخش Volume Force را پیدا کنید . |
4 | بردار F را به صورت مشخص کنید |
1 | ایکس |
0 | y |
0 | z |
چند فیزیک
Acoustic-Pipe Acoustic Connection 1 (apc1)
در نوار ابزار Physics ، روی
Multiphysics Couplings کلیک کنید و Global> Acoustic-Pipe Acoustic Connection را انتخاب کنید .

Acoustic-Pipe Acoustic Connection 2 (apc2)
1 | در نوار ابزار Physics ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای Acoustic-Pipe Acoustic Connection ، بخش Coupled Interfaces را پیدا کنید . |
3 | از لیست Acoustics ، Pressure Acoustics، Frequency Domain (acpr) را انتخاب کنید . |
4 | از لیست Pipe acoustics ، Pipe Acoustics، Frequency Domain (pafd) را انتخاب کنید . |
مش 1
در این مدل مش به صورت دستی تنظیم می شود. با افزودن مستقیم جزء مش مورد نظر ادامه دهید.
چهار وجهی رایگان 1
در نوار ابزار Mesh ، روی
Free Tetrahedral کلیک کنید .

اندازه
1 | در پنجره Model Builder ، روی Size کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر را پیدا کنید . |
3 | روی دکمه Custom کلیک کنید . |
4 | قسمت پارامترهای اندازه عنصر را پیدا کنید . در قسمت حداکثر اندازه عنصر ، min(lam0/12,Di/2) را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متنی Minimum size عنصر ، min(lam0/24,Di/6) را تایپ کنید . |
6 | ![]() |
لبه 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای Edge ، قسمت Edge Selection را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، 1D Pipes را انتخاب کنید . |
مثلثی رایگان 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی ![]() |
2 | فقط مرز 1 را انتخاب کنید. |
سایز 1
1 | روی Free Triangular 1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب 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 . |
5 | کادر انتخاب حداکثر اندازه عنصر را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، Di/12 را تایپ کنید . |
6 | کادر حداقل اندازه عنصر را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، Di/12 را تایپ کنید . |
7 | ![]() |
اضافه کردن مطالعه
1 | در نوار ابزار Home ، روی ![]() |
2 | به پنجره Add Study بروید . |
3 | رابط های فیزیک را در زیربخش مطالعه پیدا کنید . در جدول، کادرهای حل را برای آکوستیک فشار ، حالت مرزی (acbm) ، آکوستیک لوله ، دامنه فرکانس (pafd) و آکوستیک فشار ، دامنه فرکانس (acpr) پاک کنید . |
4 | زیربخش مطالعات را پیدا کنید . در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Time Dependent را انتخاب کنید . |
5 | جفت های Multiphysics را در زیربخش مطالعه پیدا کنید . در جدول، کادر حل را برای Acoustic-Pipe Acoustic Connection 2 (apc2) پاک کنید . |
6 | روی Add Study در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
7 | در نوار ابزار Home ، روی ![]() |
مطالعه 1
مرحله 1: وابسته به زمان
1 | در پنجره تنظیمات مربوط به زمان وابسته ، قسمت تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
2 | در قسمت متن زمان خروجی ، range(0,T0/24,Tend) را تایپ کنید . |
3 | در پنجره Model Builder ، روی Study 1 کلیک کنید . |
4 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، قسمت تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
5 | تیک Generate defaults defaults را پاک کنید . |
6 | در قسمت نوشتار Label ، Study 1 – Pipe System Transient را تایپ کنید . |
7 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، ![]() |
اضافه کردن مطالعه
1 | در نوار ابزار Home ، روی ![]() |
2 | به پنجره Add Study بروید . |
3 | رابط های فیزیک را در زیربخش مطالعه پیدا کنید . در جدول، کادرهای حل را برای Pipe Acoustics، Transient (patd) ، Pressure Acoustics، Transient (actd) ، Pipe Acoustics، Frequency Domain (pafd) و Pressure Acoustics، Frequency Domain (acpr) پاک کنید . |
4 | جفت های Multiphysics را در زیربخش مطالعه پیدا کنید . در جدول، کادرهای حل را برای Acoustic-Pipe Acoustic Connection 1 (apc1) و Acoustic-Pipe Acoustic Connection 2 (apc2) پاک کنید . |
5 | زیربخش مطالعات را پیدا کنید . در درخت انتخاب مطالعه ، مطالعات از پیش تعیین شده برای واسط های فیزیک انتخاب شده > تحلیل حالت را انتخاب کنید . |
6 | روی Add Study در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
مطالعه 2 – قطع و وصل تجزیه و تحلیل حالت
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 2 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study 2 – Mode Analysis Cut را روشن/خاموش در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . تیک Generate defaults defaults را پاک کنید . |
مرحله 1: تجزیه و تحلیل حالت
1 | در پنجره Model Builder ، در مطالعه 2 – Mode Analysis Cut on/off روی مرحله 1: Mode Analysis کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تجزیه و تحلیل حالت ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت نوشتاری فرکانس تحلیل حالت ، f0 را تایپ کنید . |
4 | تیک گزینه Desired number of modes را انتخاب کنید . در فیلد متن مرتبط، 10 را تایپ کنید . |
5 | کادر جستجوی حالتهای اطراف را انتخاب کنید . |
6 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، ![]() |
اضافه کردن مطالعه
1 | به پنجره Add Study بروید . |
2 | رابط های فیزیک را در زیربخش مطالعه پیدا کنید . در جدول، کادرهای حل را برای Pipe Acoustics، Transient (patd) ، Pressure Acoustics، Transient (actd) و Pressure Acoustics، Boundary Mode (acbm) پاک کنید . |
3 | جفت های Multiphysics را در زیربخش مطالعه پیدا کنید . در جدول، کادر حل را برای Acoustic-Pipe Acoustic Connection 1 (apc1) پاک کنید . |
4 | زیربخش مطالعات را پیدا کنید . در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Frequency Domain را انتخاب کنید . |
5 | روی Add Study در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
6 | در نوار ابزار Home ، روی ![]() |
مطالعه 3 – دامنه فرکانس سیستم لوله
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 3 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study 3 – Pipe System Frequency Domain را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . تیک Generate defaults defaults را پاک کنید . |
مرحله 1: دامنه فرکانس
1 | در پنجره Model Builder ، در مطالعه 3 – Pipe System Frequency Domain روی مرحله 1: Frequency Domain کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دامنه فرکانس ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن فرکانس ها ، f0 را تایپ کنید . |
4 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، ![]() |
نتایج
سطح 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Results را گسترش دهید . |
2 | روی Results>Datasets کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Data را پیدا کنید . |
4 | از لیست مجموعه داده ها ، مطالعه 2 – حالت تجزیه و تحلیل برش روشن/خاموش/راه حل 2 (sol2) را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Selection را پیدا کنید . ![]() |
6 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، در قسمت انتخاب متن، عدد 1 را تایپ کنید . |
7 | روی OK کلیک کنید . |
فشار آکوستیک (پد)
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، فشار صوتی (patd) را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست زمان (ها) ، 0.025 را انتخاب کنید . |
4 | برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان ، دستی را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن عنوان ، Pressure (Pa) را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متنی شاخص پارامتر ، Time= eval(t,s) s را تایپ کنید . |
7 | قسمت Color Legend را پیدا کنید . چک باکس نمایش مقادیر حداکثر و حداقل را انتخاب کنید . |
خط 1
1 | روی Acoustic Pressure (patd) کلیک راست کرده و Line را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای خط ، برای گسترش بخش Range کلیک کنید . |
3 | تیک گزینه Manual color range را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت حداقل متن، -0.005 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت حداکثر متن، 0.005 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . از لیست نوع خط ، لوله را انتخاب کنید . |
7 | در قسمت متن بیان شعاع لوله ، 0.5*patd.dh را تایپ کنید . |
8 | چک باکس Radius scale factor را انتخاب کنید . |
9 | ![]() |
10 | در کادر محاوره ای جدول رنگ ، Wave>Wave را در درخت انتخاب کنید. |
11 | روی OK کلیک کنید . |
12 | در پنجره تنظیمات برای Line ، قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . |
13 | از لیست مقیاس ، خطی متقارن 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 X-component عدد 0 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن Y-component عدد 0 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متنی Z-component ، p را تایپ کنید . |
6 | چک باکس Description را انتخاب کنید . در فیلد متن مرتبط، 20 را تایپ کنید . |
سطح 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Acoustic Pressure (patd) کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت Expression text، p2 را تایپ کنید . |
4 | برای گسترش بخش Inherit Style کلیک کنید . از لیست Plot ، خط 1 را انتخاب کنید . |
تغییر شکل 1
1 | روی Surface 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 X-component عدد 0 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن Y-component عدد 0 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متنی Z-component ، p2 را تایپ کنید . |
حاشیه نویسی جدول 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Acoustic Pressure (patd) کلیک راست کرده و Table Annotation را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حاشیه نویسی جدول ، بخش داده را پیدا کنید . |
3 | از فهرست منبع ، جدول محلی را انتخاب کنید . |
4 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
مختصات X | Y- مختصات | Z-COORDINATE | حاشیه نویسی |
-L1+Lj/2 | 0 | 0 | نقطه الف |
-Lj/2 | -L2 | 0 | نقطه B |
L3 | -L4 | 0 | نقطه ج |
5 | در نوار ابزار فشار صوتی (patd) ، روی ![]() |
تصویر باید مانند شکل 5 باشد . تصویر را می توان متحرک کرد تا انتشار فشار و بازتاب های بعدی آن را نشان دهد.
فشار آکوستیک در نقاط
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، فشار صوتی را در قسمت نقطه برچسب تایپ کنید . |
3 | برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان ، دستی را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن عنوان ، فشار در نقاط مختلف (Pa) را تایپ کنید . |
5 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . |
6 | چک باکس x-axis label را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، Time (s) را تایپ کنید . |
7 | کادر بررسی برچسب محور y را انتخاب کنید . در قسمت متن مربوطه، Pressure (Pa) را تایپ کنید . |
8 | قسمت Legend را پیدا کنید . از لیست موقعیت ، سمت چپ بالا را انتخاب کنید . |
نقطه الف
1 | روی Acoustic Pressure در Points کلیک راست کرده و Point Graph را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای نمودار نقطه ، نقطه A را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | فقط نقطه 2 را انتخاب کنید. |
4 | برای گسترش بخش Legends کلیک کنید . تیک Show legends را انتخاب کنید . |
5 | از فهرست Legends ، Manual را انتخاب کنید . |
6 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
افسانه ها |
نقطه الف |
نقطه B
1 | در پنجره Model Builder ، روی Acoustic Pressure in Points کلیک راست کرده و Point Graph را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای نمودار نقطه ، نقطه B را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | فقط نقطه 11 را انتخاب کنید. |
4 | قسمت y-Axis Data را پیدا کنید . در قسمت Expression text، p+1[Pa] را تایپ کنید . |
5 | قسمت Legends را پیدا کنید . تیک Show legends را انتخاب کنید . |
6 | از فهرست Legends ، Manual را انتخاب کنید . |
7 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
افسانه ها |
نقطه B (تغییر شده توسط 1 Pa) |
نقطه ج
1 | روی Acoustic Pressure در Points کلیک راست کرده و Point Graph را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای نمودار نقطه ، نقطه C را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | فقط نقطه 38 را انتخاب کنید. |
4 | قسمت y-Axis Data را پیدا کنید . در قسمت Expression text، p+2[Pa] را تایپ کنید . |
5 | قسمت Legends را پیدا کنید . تیک Show legends را انتخاب کنید . |
6 | از فهرست Legends ، Manual را انتخاب کنید . |
7 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
افسانه ها |
نقطه C (تغییر شده توسط 2 Pa) |
8 | در نوار ابزار Acoustic Pressure in Points ، روی ![]() |
تصویر باید مانند شکل 6 باشد .
فشار تحلیل حالت (acbm)
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح دو بعدی ، فشار تحلیل حالت (acbm) را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
سطح 1
1 | روی Mode Analysis Pressure (acbm) کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت Expression text، p3 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Coloring and Style را پیدا 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 Surface ، بخش Coloring and Style را پیدا کنید . |
8 | از لیست مقیاس ، خطی متقارن را انتخاب کنید . |
تصویر باید مانند شکل 8 باشد .
9 | در نوار ابزار Mode Analysis Pressure (acbm) ، روی ![]() |
فشار صوتی (pafd)
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، فشار صوتی (pafd) را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 3 – دامنه فرکانس سیستم لوله /دامنه 3 (sol3) را انتخاب کنید . |
4 | قسمت عنوان را پیدا کنید . از لیست نوع عنوان ، دستی را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن عنوان ، Pressure (Pa) را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متنی شاخص پارامتر ، freq =eval(freq,Hz) Hz را تایپ کنید . |
خط 1
1 | روی Acoustic Pressure (pafd) کلیک راست کرده و Line را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات خط ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت Expression text، p4 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . از لیست نوع خط ، لوله را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن بیان شعاع لوله ، 0.5*pafd.dh را تایپ کنید . |
6 | چک باکس Radius scale factor را انتخاب کنید . |
7 | ![]() |
8 | در کادر محاوره ای جدول رنگ ، Wave>Wave را در درخت انتخاب کنید. |
9 | روی OK کلیک کنید . |
10 | در پنجره تنظیمات برای Line ، قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . |
11 | از لیست مقیاس ، خطی متقارن 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 X-component عدد 0 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن Y-component عدد 0 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متنی Z-component ، p4 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Scale را پیدا کنید . |
7 | تیک گزینه Scale factor را انتخاب کنید . در فیلد متن مرتبط، 2 را تایپ کنید . |
سطح 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Acoustic Pressure (pafd) کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Expression ، p5 را تایپ کنید . |
4 | بخش Inherit Style را پیدا کنید . از لیست Plot ، خط 1 را انتخاب کنید . |
تغییر شکل 1
1 | روی Surface 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 X-component عدد 0 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن Y-component عدد 0 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متنی Z-component ، p5 را تایپ کنید . |
6 | در نوار ابزار فشار صوتی (pafd) ، روی ![]() |
تصویر باید مانند شکل 7 باشد .
ضمیمه – دستورالعمل های مدل سازی هندسه
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی
Model Wizard کلیک کنید .

مدل جادوگر
1 | در پنجره Model Wizard ، روی ![]() |
2 | ![]() |
تعاریف جهانی
پارامترهای توالی geom
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 | ![]() |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل acoustics_pipe_system_geom_sequence_parameters.txt دوبار کلیک کنید . |
5 | در قسمت Label text، Parameters geom sequence را تایپ کنید . |
هندسه 1
بخش خط 1 (ls1)
1 | در پنجره Model Builder ، گره Component 1 (comp1)>Geometry 1 را گسترش دهید . |
2 | روی Geometry 1 کلیک راست کرده و More Primitives> Line Segment را انتخاب کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای بخش خط ، بخش نقطه شروع را پیدا کنید . |
4 | از لیست Specify ، Coordinates را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن x ، -Lj را تایپ کنید . |
6 | قسمت Endpoint را پیدا کنید . از لیست Specify ، Coordinates را انتخاب کنید . |
7 | در قسمت متن x ، -L1+Lj/2 را تایپ کنید . |
8 | ![]() |
بخش خط 2 (ls2)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای بخش خط ، بخش نقطه شروع را پیدا کنید . |
3 | از لیست Specify ، Coordinates را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن x ، -L1+Lj/2 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Endpoint را پیدا کنید . از لیست Specify ، Coordinates را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت متن x ، -L1 را تایپ کنید . |
7 | ![]() |
سیلندر 1 (cyl1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات سیلندر ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius ، Di/2 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، Lj را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، -Lj را تایپ کنید . |
6 | قسمت Axis را پیدا کنید . از لیست نوع محور ، x-axis را انتخاب کنید . |
7 | ![]() |
سیلندر 2 (cyl2)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات سیلندر ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius ، Di/3 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، Lj/2 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، -Lj/2 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن y ، -Lj/2 را تایپ کنید . |
7 | قسمت Axis را پیدا کنید . از لیست نوع محور ، محور y را انتخاب کنید . |
8 | ![]() |
اتحادیه 1 (uni1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | فقط اشیاء cyl1 و cyl2 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Union ، روی ![]() |
بخش خط 3 (ls3)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای بخش خط ، بخش نقطه شروع را پیدا کنید . |
3 | از لیست Specify ، Coordinates را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن x ، -Lj/2 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن y ، -Lj/2 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Endpoint را پیدا کنید . از لیست Specify ، Coordinates را انتخاب کنید . |
7 | در قسمت متن x ، -Lj/2 را تایپ کنید . |
8 | در قسمت متن y ، -L2 را تایپ کنید . |
9 | ![]() |
بخش خط 4 (ls4)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
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 | در قسمت متن x ، L3-Lj/2 را تایپ کنید . |
6 | ![]() |
سیلندر 3 (cyl3)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات سیلندر ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius ، Di/2 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، Lj/2-rbend-Di/2 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، L3-Lj/2 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Axis را پیدا کنید . از لیست نوع محور ، x-axis را انتخاب کنید . |
7 | ![]() |
8 | ![]() |
چرخش 1 (rev1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | در شی cyl3 فقط مرز 4 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Revolve ، بخش Revolution Angles را پیدا کنید . |
4 | روی دکمه Angles کلیک کنید . |
5 | در قسمت نوشتار زاویه پایان ، 90 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Revolution Axis را پیدا کنید . نقطه فرعی محور چرخش را پیدا کنید . در قسمت متن yw ، -rbend-Di/2 را تایپ کنید . |
7 | زیربخش جهت محور چرخش را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، 1 را تایپ کنید . |
8 | در قسمت متن yw عدد 0 را تایپ کنید . |
9 | ![]() |
سیلندر 4 (cyl4)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات سیلندر ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius ، Di/2 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، Lj/2-rbend-Di/2 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، L3 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن y ، -Lj/2 را تایپ کنید . |
7 | قسمت Axis را پیدا کنید . از لیست نوع محور ، محور y را انتخاب کنید . |
8 | ![]() |
بخش خط 5 (ls5)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای بخش خط ، بخش نقطه شروع را پیدا کنید . |
3 | از لیست Specify ، Coordinates را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن x ، L3 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن y ، -Lj/2 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Endpoint را پیدا کنید . از لیست Specify ، Coordinates را انتخاب کنید . |
7 | در قسمت متن x ، L3 را تایپ کنید . |
8 | در قسمت متن y ، -L4 را تایپ کنید . |
9 | ![]() |
10 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |