رابط آکوستیک فشار، پراکندگی مجانبی (paas) ( )، که در زیر شاخه Acoustics>Pressure Acoustics ( ) در هنگام افزودن یک رابط فیزیک
یافت می شود ، برای مدل سازی مشکلات پراکندگی در فرکانس های بالا با استفاده از فرمول انتگرال Kirchhoff-Helmholtz استفاده می شود. میدان آکوستیک به صورت محلی سطحی فرض می شود که میدان پراکنده را می توان به صورت تحلیلی بیان کرد. جسم پراکنده باید از نظر آکوستیک بزرگ باشد. طول موج باید بسیار کوچکتر از ویژگی های هندسی مهم و همچنین شعاع انحنای ویژگی های مهم باشد، رجوع کنید به Ref. 69 ، 70 و 71
. تجزیه و تحلیل پراکندگی فقط برای دامنه های باز معتبر است. تغییرات هارمونیک همه میدان ها و منابع توسط e i ω t با استفاده از قرارداد + i ω داده می شود .


سطح جسم پراکنده را می توان با تعریف امپدانس نرمال سطح، ضریب بازتاب یا ضریب جذب، کاملاً منعکس کننده یا دارای خواص جذبی در نظر گرفت. دو مورد آخر می توانند به زاویه تابش بستگی داشته باشند. رابط میتواند پراکندگی امواج کروی و صفحه را در تقارن محوری سهبعدی و دوبعدی و همچنین امواج صفحه و استوانهای را در دوبعدی مدلسازی کند. رابط دارای عملکرد داخلی برای محاسبه ضریب دید است.
هنگامی که این رابط فیزیک اضافه می شود، این گره های پیش فرض نیز به Model Builder اضافه می شوند – آکوستیک فشار ، میدان فشار پس زمینه ، شی پراکنده (با ویژگی فرعی دیوار )، و محاسبه میدان خارجی . 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 برای انتخاب ویژگیهای فیزیک از منوی زمینه، روی Acoustics Pressure, Asymptotic Scattering کلیک راست کنید .
![]() | دامنه و گره های مرزی برای آکوستیک فشار، رابط پراکندگی مجانبی |
![]() | پراکندگی مجانبی با فرکانس بالا زیردریایی . مسیر کتابخانه برنامه: Acoustics_Module/Underwater_Acoustics/submarine_asymptotic_scattering |
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) paas است .
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 . |
دید
فرض فرکانس بالا مورد استفاده در رابط پراکندگی مجانبی نیاز به محاسبه دید دارد. این سطح جسم پراکنده “روشن شده” توسط زمینه صوتی (حادثه) است. روش را برای محاسبه دید یا Angle of incidence (پیشفرض) یا Hemicube انتخاب کنید .
• | زاویه تابش : COMSOL Multiphysics زاویه تابش میدان پس زمینه و سطوح را مستقیماً ارزیابی می کند، بدون در نظر گرفتن اینکه کدام عناصر چهره توسط دیگران مسدود شده اند. این بدان معنی است که اثرات سایه (یعنی عناصر سطحی که در موارد غیر محدب مسدود می شوند) در نظر گرفته نمی شوند. با این حال، عناصری که در مقابل یکدیگر قرار دارند، از انتگرال ها حذف می شوند. روش Angle of incidence برای هندسه های ساده بدون سایه یا کم، سریع و دقیق است. |
• | نیم مکعب : روش نیمه مکعبی پیچیدهتر و عمومیتر از یک برآمدگی بافر z در طرفین یک نیمه مکعب (با تعمیم به دو بعدی و یک بعدی) برای توضیح اثرات سایه استفاده میکند. تصور کنید که تصاویر دیجیتالی از هندسه را در پنج جهت مختلف ارائه میکند (در سه بعدی، در دو بعدی فقط سه جهت مورد نیاز است)، و شمارش پیکسلها در هر عنصر مش برای ارزیابی ضریب دید آن. |
دقت آن را می توان با تنظیم وضوح تابش عکس های فوری مجازی تحت تاثیر قرار داد. تعداد پیکسل های بافر z در هر طرف نیم مکعب سه بعدی برابر با وضوح مشخص شده به مربع است. بنابراین زمان مورد نیاز برای ارزیابی تابش با وضوح افزایش می یابد. در دوبعدی، تعداد پیکسلهای بافر z با ویژگی وضوح متناسب است و بنابراین زمان نیز متناسب است. وقتی گزینه Hemicube انتخاب شود، تجسم نتایج کندتر خواهد بود .
گسسته سازی
در این بخش می توانید گسسته سازی یا ترتیب المان مورد استفاده برای تفکیک فشار و مشتق نرمال آن در سطوح پراکنده را انتخاب کنید. هیچ متغیر وابسته ای توسط رابط حل نمی شود، اما نمایش سطوح منحنی تحت تأثیر این تنظیم و همچنین تعداد عناصر مورد نیاز برای حل مشکل است.