راه حل های مشکلات آکوستیک موجی هستند. امواج با طول موج λ در فضا مشخص می شوند که مقدار آن به فرکانس و سرعت صدای c در محیط با توجه به λ = c / f بستگی دارد . این طول موج باید توسط مش حل شود.
برای نمایش یک موج روی یک شبکه گسسته (مش)، بدیهی است که عناصر مش باید کوچکتر از طول موج باشند تا موج را حل کند. یعنی در جهت انتشار باید در هر طول موج چندین درجه آزادی (DOF) وجود داشته باشد. در واقع، حد پایین برای یک راه حل کاملا قابل اعتماد در حدود ده تا دوازده درجه آزادی در هر طول موج است.
از آنجا که جهت انتشار عموماً از قبل مشخص نیست، تمرین خوبی است که برای یک شبکه همسانگرد با حدود دوازده DOF در هر طول موج، مستقل از جهت، هدف قرار دهیم. بنابراین، تعداد DOF ها در یک مش به اندازه کافی حل شده است حدود:
• | 1728 = 12 3 برابر حجم مدل اندازه گیری شده در طول موج های مکعبی سه بعدی. |
• | 144 = 12 2 برابر مساحت مدل اندازه گیری شده بر حسب طول موج مجذور دوبعدی. |
• | 12 برابر طول مدل اندازه گیری شده در طول موج در 1D. |
قبل از شروع یک مدل جدید، سعی کنید با استفاده از این دستورالعمل ها تعداد مورد نیاز DOF را تخمین بزنید. حداکثر تعداد DOFهایی که می توان آنها را حل کرد بین سیستم های کامپیوتری متفاوت است. برای پیشنهادات حل کننده به حل مسائل بزرگ آکوستیک با استفاده از حل کننده های تکراری مراجعه کنید .
حل امواج با عناصر لاگرانژ و سرندیپیتی
هنگام ایجاد یک مش بدون ساختار برای استفاده با عناصر پیش‌فرض مرتبه دوم لاگرانژ یا عناصر سرندیپیتی مرتبه دوم (به توابع شکل Lagrange و Serendipity مراجعه کنید )، حداکثر اندازه عنصر h max را حدود λ/5 یا کمتر تنظیم کنید. توجه داشته باشید که این انتخاب پیش‌فرض برای مش کنترل‌شده فیزیک برای آکوستیک فشار است . زیرا همه عناصر در مش ساخته شده کوچکتر از h max هستند ، حد بزرگتر از اندازه واقعی عنصر مورد نیاز تنظیم شده است. توجه داشته باشید که برای اهداف مهندسی خاص گاهی اوقات می توان از مش درشت تر استفاده کرد. به عنوان مثال، این مورد در صورتی است که در نتیجه فقط سطح فشار صوت (SPL) مورد توجه باشد و نه فاز دقیق فشار (تعادل صحیح بین بخش واقعی و خیالی متغیر فشار در حوزه فرکانس). به طور کلی یک تحلیل حساسیت مش باید برای بررسی حساسیت روی پارامترهای محلول مورد علاقه انجام شود. مش همچنین باید ویژگی های هندسی مهم و گرادیان های احتمالی در پارامترهای مواد و ورودی های مدل را حل کند. ویژگی های هندسی، به عنوان مثال، سطوح منحنی یا شکاف های باریک هستند که باید به اندازه کافی حل شوند. مثال مهم دیگر این است که یک ساختار نازک وجود داشته باشد (احتمالاً به عنوان یک مرز با استفاده از شرایط داخلی مدل شده است). در این مورد مهم است که یک توری ریز در نزدیکی لبه سازه وجود داشته باشد تا گرادیان های فشار را برطرف کند.
 | مش های بدون ساختار معمولاً برای مشکلات موجی که جهت انتشار موج در همه جا از قبل مشخص نیست، بهتر از مش های ساختاری هستند. دلیل آن این است که در یک مش ساختاریافته، وضوح متوسط معمولاً بین جهت های موازی با خطوط شبکه و جهت هایی که 45 درجه حول یکی از محورها چرخانده شده اند، به طور قابل توجهی متفاوت است. |
 | مش بندی در کتابچه راهنمای مرجع مولتیفیزیک COMSOL |
مش بندی لایه کاملا مطابق (PML)
هنگام استفاده از یک لایه کاملاً منطبق (PML) برای کوتاه کردن دامنه محاسباتی، استفاده از یک مش ساختار یافته در داخل منطقه PML تمرین خوبی است. در مدل های سه بعدی از مش Swept در داخل PML و در مدل های دو بعدی از مش Mapped استفاده کنید . هنگام استفاده از مقیاس بندی منطقی PML از حداقل 5 عنصر در ضخامت و هنگام استفاده از مقیاس بندی چند جمله ای پیش فرض در PML از 8 عنصر استفاده کنید. مش خودکار کنترل شده با فیزیک برای آکوستیک فشار، تعداد لایه های پیشنهادی را تنظیم می کند. باز هم، با افزودن لایه‌های بیشتر، از بررسی همگرایی مش اطمینان حاصل کنید.
هنگام ایجاد هندسه برای مدل خود، از گزینه Layers برای ایجاد هندسه لایه یا دامنه PML خود استفاده کنید. این اطمینان حاصل می کند که برای مش بندی مناسب با استفاده از یک مش ساختاری مناسب است.
 | مش های ساختاریافته در کتابچه راهنمای مرجع مولتیفیزیک COMSOL |
