واسط فشار آکوستیک، زمان صریح (پات) ، که در زیر شاخه Acoustics>Pressure Acoustics
( ) در هنگام اضافه کردن یک رابط فیزیک یافت می‌شود ، برای محاسبه تغییرات فشار هنگام مدل‌سازی انتشار امواج صوتی در سیالات در شرایط پس‌زمینه ساکن استفاده می‌شود. این رابط برای حل مسائل بزرگ آکوستیک خطی گذرا که دارای طول موج های زیادی هستند استفاده می شود. این برای شبیه سازی های وابسته به زمان با منابع و زمینه های دلخواه وابسته به زمان مناسب است. این رابط شامل یک گزینه Background Acoustic Field برای مدل‌سازی مشکلات پراکندگی است. لایه‌های جاذب برای تنظیم شرایط مرزی غیر بازتابنده استفاده می‌شوند. میدان بیرونی را می توان با ترکیب کردن محاسبه کردویژگی محاسبه میدان خارجی با مرحله مطالعه FFT زمان به فرکانس . این رابط به صورت دو بعدی، تقارن محوری دو بعدی و سه بعدی وجود دارد.
( ) در هنگام اضافه کردن یک رابط فیزیک یافت می‌شود ، برای محاسبه تغییرات فشار هنگام مدل‌سازی انتشار امواج صوتی در سیالات در شرایط پس‌زمینه ساکن استفاده می‌شود. این رابط برای حل مسائل بزرگ آکوستیک خطی گذرا که دارای طول موج های زیادی هستند استفاده می شود. این برای شبیه سازی های وابسته به زمان با منابع و زمینه های دلخواه وابسته به زمان مناسب است. این رابط شامل یک گزینه Background Acoustic Field برای مدل‌سازی مشکلات پراکندگی است. لایه‌های جاذب برای تنظیم شرایط مرزی غیر بازتابنده استفاده می‌شوند. میدان بیرونی را می توان با ترکیب کردن محاسبه کرد
ویژگی محاسبه میدان خارجی با مرحله مطالعه FFT زمان به فرکانس . این رابط به صورت دو بعدی، تقارن محوری دو بعدی و سه بعدی وجود دارد.رابط مبتنی بر روش گالرکین ناپیوسته (dG-FEM) است و از یک حل کننده صریح زمان استفاده می کند. این روش بسیار کم حافظه است و برای محاسبات خوشه ای مناسب است. حوزه‌های کاربردی شامل انتشار گذرا پالس‌های صوتی در آکوستیک اتاق یا مدل‌سازی پدیده‌های پراکندگی شامل اجسام بزرگ نسبت به طول موج است.
اگر امواج صوتی در یک جریان پس‌زمینه منتشر می‌شوند، مثلاً در داخل یک فلومتر، از معادله موج همرفت، رابط صریح زمان استفاده کنید .
برای مدل‌سازی مشکلات ارتعاشی که شامل برهمکنش ساختار آکوستیک (ASI) می‌شود، رابط آکوستیک فشار، رابط زمان صریح را می‌توان با امواج الاستیک، رابط صریح زمان با استفاده از مرز ساختار آکوستیک، کوپلینگ چندفیزیکی صریح زمان ترکیب کرد .
رابط معادلات اویلر خطی شده را با فرض یک معادله حالت آدیاباتیک حل می کند. متغیرهای وابسته فشار صوتی و اختلالات سرعت صوتی هستند. تلفات حجیم (تضعیف حجم) را می توان با استفاده از عبارت کلاسیک برای تضعیف حرارتی و ویسکوز یا یک اصطلاح اتلاف عمومی در رابط گنجانده شود.
تلفات در مرزها را می توان با شرایط امپدانس مدل کرد. گزینه داخلی شامل تلفات مقاومتی مستقل از فرکانس است. با ترکیب رابط با یک کاربر تعریف شده ODEs و DAEs رابط ریاضی شرایط عمومی وابسته به فرکانس را می توان برای حوزه زمان نیز فرموله کرد.
وقتی این رابط فیزیکی اضافه می‌شود، این گره‌های پیش‌فرض نیز به Model Builder – Pressure Acoustics Time Explicit Model ، Sound Hard Boundary (دیوار) و مقادیر اولیه اضافه می‌شوند . سپس، از نوار ابزار Physics ، گره های دیگری را اضافه کنید که به عنوان مثال، شرایط مرزی و منبع را پیاده سازی می کنند. همچنین می‌توانید روی Pressure Acoustics، Time Explicit کلیک راست کنید تا ویژگی‌های فیزیک را از منوی زمینه انتخاب کنید.
 | برای استراتژی های مدل سازی خوب، مش بندی، حل کننده ها، اطلاعات پس از پردازش، نمودارهای خاص آکوستیک، و همچنین نکات و ترفندها، به بخش مدل سازی با شاخه آکوستیک فشار (رابط مبتنی بر DG-FEM) مراجعه کنید . |
 | گره های دامنه، مرز، لبه و نقطه برای آکوستیک فشار، رابط صریح زمان |
 | برای مدل آموزشی که از رابط برای مدل‌سازی مشکل پراکندگی استفاده می‌کند، به آموزش زیردریایی Scattering: Time-Domain Simulation و FFT در گالری برنامه COMSOL مراجعه کنید: https://www.comsol.com/model/55921 |
تنظیمات
Label نام رابط فیزیک پیش فرض است .
Name عمدتاً به عنوان پیشوند دامنه برای متغیرهای تعریف شده توسط رابط فیزیک استفاده می شود. به چنین متغیرهای رابط فیزیک در عبارات با استفاده از الگوی <name> مراجعه کنید.<variable_name> . به منظور تمایز بین متغیرهای متعلق به رابط های فیزیکی مختلف، رشته نام باید منحصر به فرد باشد. فقط حروف، اعداد و زیرخط (_) در قسمت نام مجاز هستند . کاراکتر اول باید یک حرف باشد.
نام پیش‌فرض (برای اولین رابط فیزیک در مدل) pate است .
پارامترهای فیلتر برای لایه های جذب کننده
برای نمایش این بخش، روی دکمه Show More Options ( ) کلیک کنید و Advanced Physics Options را انتخاب کنید . در قسمت Filter Parameters for Absorbing Layers می توانید مقادیر تنظیم شده برای فیلتر مورد استفاده در لایه های جذبی را تغییر داده و کنترل کنید . مقادیر پارامترهای فیلتر تعریف شده در اینجا در تمام لایه‌های جذبی اضافه شده به مدل استفاده می‌شوند و مقدار پارامترهای فیلتر فعال در مدل مواد ( آکوستیک فشار، مدل صریح زمان ) را لغو می‌کنند. مقادیر پیش‌فرض پارامترهای فیلتر α ، ηc و sبه ترتیب روی 0.1، 0.01 و 2 تنظیم می شوند. در داخل لایه جاذب استفاده از فیلتری که خیلی تهاجمی نباشد بسیار مهم است زیرا باعث انعکاس کاذب می شود.
) کلیک کنید و Advanced Physics Options را انتخاب کنید . در قسمت Filter Parameters for Absorbing Layers می توانید مقادیر تنظیم شده برای فیلتر مورد استفاده در لایه های جذبی را تغییر داده و کنترل کنید . مقادیر پارامترهای فیلتر تعریف شده در اینجا در تمام لایه‌های جذبی اضافه شده به مدل استفاده می‌شوند و مقدار پارامترهای فیلتر فعال در مدل مواد ( آکوستیک فشار، مدل صریح زمان ) را لغو می‌کنند. مقادیر پیش‌فرض پارامترهای فیلتر α ، ηc و sبه ترتیب روی 0.1، 0.01 و 2 تنظیم می شوند. در داخل لایه جاذب استفاده از فیلتری که خیلی تهاجمی نباشد بسیار مهم است زیرا باعث انعکاس کاذب می شود. | برای اطلاعات کلی در مورد فیلتر، بخش پارامترهای فیلتر را در قسمت Wave Form PDE در کتابچه راهنمای مرجع Multiphysics COMSOL ببینید . |
تنظیمات مش گذرا
مقداری برای حداکثر فرکانس برای حل f max وارد کنید (پیش‌فرض 1000[Hz] است ). این مقدار برای تنظیم مش کنترل شده با فیزیک برای رابط فشار آکوستیک، Time Explicit استفاده می شود.
تنظیمات سطح فشار صدا
تنظیمات انتخاب شده در اینجا تنها در صورتی استفاده می شوند که راه حل گذرا حل شده با استفاده از مطالعه زمان به فرکانس FFT به حوزه فرکانس تبدیل شود. سطح صفر در مقیاس دسی بل با نوع سیال متفاوت است. این مقدار یک فشار مرجع است که با 0 دسی بل مطابقت دارد. این متغیر در محاسبات سطح فشار صوت L p بر اساس ریشه میانگین مربع (rms) فشار prms رخ می دهد ، به طوری که
که در آن p ref فشار مرجع و ستاره (*) نشان دهنده مزدوج پیچیده است. این یک عبارت معتبر برای مورد فشار آکوستیک با زمان متغیر p است .
یک فشار مرجع برای سطح فشار صوت بر اساس نوع سیال انتخاب کنید:
• | از فشار مرجع برای هوا برای استفاده از فشار مرجع 20μPa ( 20 · 10-6 Pa) استفاده کنید. |
• | از فشار مرجع برای آب استفاده کنید تا از فشار مرجع 1 μPa ( 1·10-6 Pa ) استفاده کنید. |
• | فشار مرجع تعریف شده توسط کاربر برای وارد کردن فشار مرجع p ref، SPL (واحد SI: Pa). مقدار پیش فرض مانند هوا، 20 μPa است . |
گسسته سازی
در این بخش می توانید گسسته سازی را برای فشار آکوستیک و سرعت آکوستیک انتخاب کنید . به صورت پیش‌فرض، هر دو روی Quartic تنظیم می‌شوند (رتبه چهارم). استفاده از عناصر کوارتیک همراه با اندازه مش برابر با تقریباً نصف طول موج قابل تفکیک، منجر به بهترین عملکرد در هنگام استفاده از روش DG می شود. برای جزئیات بیشتر به بخش مش بندی، گسسته سازی و حل کننده ها مراجعه کنید .
 | هنگام حل آکوستیک فشار، زمان صریح ، داشتن تنظیمات ثابت برای تابع شکل هندسه و گسسته سازی فیزیک مهم است. تنظیم خودکار برای تابع شکل هندسه (در بخش عناصر مش منحنی در تنظیمات گره اجزاء) ممکن است منجر به نمایش هندسه خطی شود، اگر فیزیک دیگری در مدل وجود داشته باشد. این می تواند منجر به خطاهای عددی در هنگام حل شود، زیرا پیش فرض استفاده از گسسته سازی فضایی مرتبه چهارم ( Quartic ) متغیرهای وابسته است. برای رفع این مشکل تابع شکل هندسه را به لاگرانژ درجه دوم تغییر دهید . اگر تنظیمات در یک مدل ناسازگار باشد، یک هشدار در حل کننده با متن داده می شود: ترتیب تابع شکل هندسی با گسسته سازی متغیرهای وابسته سازگار نیست. در قسمت Curved Mesh Element در تنظیمات گره Component، ترتیب تابع شکل هندسی را به درجه دوم لاگرانژ در نظر بگیرید. |
متغیرهای وابسته
متغیرهای وابسته فشار آکوستیک و سرعت آکوستیک هستند . نام ها را می توان تغییر داد، اما نام فیلدها و متغیرهای وابسته باید در یک مدل منحصر به فرد باشد. نام سرعت آکوستیک ، اجزاء را نیز می توان به صورت جداگانه انتخاب کرد.
