تعامل آکوستیک-پیزوالکتریک، رابط دامنه فرکانس

View Categories

تعامل آکوستیک-پیزوالکتریک، رابط دامنه فرکانس

4 min read

تعامل آکوستیک-پیزوالکتریک، رابط دامنه فرکانس
تعامل آکوستیک -پیزوالکتریک، رابط چندفیزیکی دامنه فرکانس ( )، که هنگام افزودن یک رابط فیزیک در شاخه تعامل Acoustics>Acoustic-Structure ()، رابط های آکوستیک فشار، دامنه فرکانس، مکانیک جامد و الکترواستاتیک را برای اتصال و حل تغییرات فشار صوتی در سیالات با تغییر شکل ساختاری در حوزه جامدات و پیزوالکتریک ترکیب می کند. رابط فیزیک همچنین شامل ویژگی هایی از Electrostatics برای حل میدان الکتریکی در مواد پیزوالکتریک است. ممکن است برای مدل‌سازی مبدل‌های پیزوالکتریک برای کاربردهای سونار یا پزشکی و برای مثال، تقویت لایه‌های تطبیق امپدانس و همچنین الگوهای تابش میدان دور مبدل استفاده شود.
معادله هلمهولتز در حوزه سیال و معادلات ساختاری در جامد همراه با روابط سازنده مورد نیاز برای مدل سازی پیزوالکتریک حل می شود. هر دو اثر پیزوالکتریک مستقیم و معکوس را می توان مدل سازی کرد و کوپلینگ پیزوالکتریک را می توان با استفاده از فرم های بار کرنش یا بار تنش فرموله کرد.
هنگامی که یک تعامل آکوستیک-پیزوالکتریک از پیش تعریف شده، رابط دامنه فرکانس از شاخه تعامل Acoustics>Acoustic-Structure ( ) از Model Wizard یا پنجره های Add Physics اضافه می شود ، واسط های فشار آکوستیک، دامنه فرکانس ، مکانیک جامد و الکترواستاتیک اضافه می شود. سازنده مدل
علاوه بر این، گره Multiphysics Couplings اضافه شده است که به طور خودکار شامل اتصالات چندفیزیکی Acoustic-Structure Boundary و Piezoelectric Effect است .
 
به بخش Multiphysics Branch و Multiphysics Modeling Workflow در کتابچه راهنمای مرجع مولتیفیزیک COMSOL مراجعه کنید .
 
معادلات حل شده در حوزه جامد و سیال را می توان به ترتیب در راهنمای کاربر ماژول مکانیک سازه و در زمینه تئوری برای شاخه آکوستیک فشار یافت .
 
مبدل پیزوآکوستیک : مسیر کتابخانه برنامه Acoustics_Module/Piezoelectric_Devices/piezoacoustic_transducer
تنظیمات برای رابط های فیزیکی و کوپلینگ های چندفیزیکی
هنگامی که از رابط چندفیزیکی از پیش تعریف شده استفاده می شود، انتخاب در جفت مولتیفیزیک مرز آکوستیک-ساختار به طور خودکار روی همه مرزها تنظیم می شود . به این ترتیب، کوپلینگ multiphysics به طور خودکار در تمام مرزها با آکوستیک فشار، دامنه فرکانس در یک طرف و مکانیک جامد از طرف دیگر فعال است . به طور مشابه، انتخاب در جفت مولتی فیزیک اثر پیزوالکتریک به طور خودکار روی همه دامنه ها تنظیم می شود و در همه حوزه های معتبر فعال است.
با این حال، اگر واسط های فیزیک هر بار اضافه شوند و به دنبال آن جفت های چندفیزیکی اضافه شوند، این تنظیمات اصلاح شده به طور خودکار گنجانده نمی شوند.
به عنوان مثال، اگر رابط های منفرد اضافه شوند، COMSOL Multiphysics یک گره Multiphysics Couplings خالی اضافه می کند . می‌توانید جفت چندفیزیکی موجود را انتخاب کنید، اما باید به صورت دستی انتخاب کنید که در کدام مرزها یا دامنه‌ها باید اعمال شوند، یا همه مرزها یا همه دامنه‌ها را برای بازیابی رفتار از پیش تعریف‌شده انتخاب کنید.
 
کوپلینگ های Multiphysics از منوی زمینه (روی گره Multiphysics Couplings کلیک راست کنید ) یا از نوار ابزار Physics ، منوی Multiphysics در دسترس هستند.
رابط های فیزیک و کوپلینگ های چندفیزیکی
 
از راهنمای آنلاین در COMSOL Multiphysics برای پیدا کردن و جستجوی تمام اسناد استفاده کنید. همه این پیوندها هنگام استفاده از سیستم راهنما مستقیماً در COMSOL Multiphysics نیز کار می کنند.
کوپلینگ های چندفیزیکی
کوپلینگ چندفیزیکی مرزی آکوستیک-ساختار در فصل کوپلینگ های چندفیزیکی توضیح داده شده است . اثر پیزوالکتریک برای The Piezoelectricity Interface توضیح داده شده است .
ویژگی های رابط فیزیک
گره های Physics از نوار ابزار Physics ribbon (کاربران ویندوز)، منوی زمینه Physics (کاربران Mac یا Linux) یا برای دسترسی به منوی زمینه (همه کاربران) کلیک راست کنید.
 
به طور کلی، برای افزودن یک گره، بدون توجه به سیستم عاملی که استفاده می کنید، به نوار ابزار فیزیک بروید. زیرگره ها با کلیک بر روی گره والد و انتخاب آن از منوی ویژگی ها در دسترس هستند .
ویژگی‌های فیزیکی موجود برای The Pressure Acoustics، Frequency Domain Interface در بخش Domain, Boundary, Edge, Point و Pair Nodes برای آکوستیک فشار, Frequency Domain Interface فهرست شده‌اند .
ویژگی های فیزیکی موجود برای رابط مکانیک جامد که در راهنمای کاربر ماژول مکانیک سازه توضیح داده شده است .
ویژگی‌های فیزیکی موجود برای رابط الکترواستاتیک در بخش دامنه، مرز، لبه، نقطه، و گره‌های جفت برای رابط الکترواستاتیک در کتابچه راهنمای مرجع مولتیفیزیک COMSOL فهرست شده‌اند .
برخی از ویژگی های پیزوالکتریک اضافی برای رابط های مکانیک جامد و الکترواستاتیک برای رابط پیزوالکتریک توضیح داده شده است .
 
بخش تئوری در راهنمای کاربر ماژول مکانیک سازه
تئوری الکترواستاتیک در کتابچه راهنمای مرجع مولتیفیزیک COMSOL
پیشینه تئوری برای شاخه آکوستیک فشار