Northrop Grumman Corporation（NGC）的声纳系统的设计和实施是一个快节奏且创新的过程，部分归功于多物理建模。在2020年北美Comsol会议的主题演讲中，Sona乐动滚球app下载r Integration团队的Lauren Lagua，Undersea Systems Division讨论了她如何在声纳系统开发中使用ComsolMultiphysics®软件来快速原型设计周期。在这里，您会发现她的演讲和简短摘要的录音。
Lauren Lagua讨论使用ComsolMultiphysics®快速原型制作
NGC的快速原型设计阶段
在诺斯罗普·格鲁曼（Northrop Grumman），工程师遵循一个快速的原型设计阶段，该阶段由四个部分组成，前三个部分经常迭代多次：
- 设计
- 制造原型
- 测试与设计验证
- 最终设计的制造
根据Lauren Lagua的说法，该过程的每个部分都实现了COMSOL多物理学。
设计
什么时候设计传感器对于声纳系统，工程师尝试了不同的参数，以了解它们如何最好地满足项目的整体目标。他们可以尝试材料（例如新的压电），几何形状，频率等。该团队使用comsol多物理学，特别是压力声学，，，，固体力学，，，，静电， 和电路接口，确定不同的参数变化如何影响其设计。
在尝试新材料时，该团队通常缺少有关材料属性的所有必要信息。取而代之的是，他们使用COMSOL多物理学来通过获取所拥有的信息，测试材料并将结果与Comsol模型进行比较来估算这些属性。
主题演示文稿中的屏幕截图显示了换能器设计中使用的材料的示例。
原型
在NGC团队启动并运行模型之后，他们在整个原型制造过程中进行了一系列测试，并将其与模型进行比较。有时结果不匹配，例如模型中缺少物理学。其他时候，拉瓜能够确定原型中的制造问题。例如，当将压电材料粘结到靠背基板上时，可能会有一个被困的气泡或不完美的粘结。
拉瓜对导致问题的原因做出了一个假设，并在Comsol多物理学中进行了假设。通过将模型结果与她关于原型原型的假设进行比较，Lagua能够解决制造问题并迅速纠正它们。
验证
当准备就绪原型时，NGC团队对其电气和声学性质进行系统级测试。
电测试包括阻抗测试和电容测量。
在声学方面，诺斯罗普·格鲁曼（Northrop Grumman）使用最先进的声学测试设施。该设施是直径50英尺的私营企业最大的测试池，拥有40万加仑的水，并衬有红木，以创造出完美的宽带声学测试环境（模仿开放水域）。声学测试池用于测量声纳传感器中的发射电压响应，远场电压灵敏度和辐射模式。该设施的测试结果被重新纳入模型中，并用于验证模型，或者在必要时进行调整。
声学测试池。图片由诺斯罗普·格鲁曼公司（Northrop Grumman Corporation）提供。
一旦设计经历了快速原型设计阶段的前三个阶段，就可以一遍又一遍地迭代它们，直到设计的最终版本准备好制造为止。
Sonar用于微覆盖无人海底车辆
在她的主题演讲中，拉瓜举了一个诺斯罗普·格鲁曼公司（Northrop Grumman Corporation）项目的示例，其中快速原型设计阶段和Comsol Multiphysics软件成功实施了。μSAS™系统是一种双面的侧扫声纳，用于无人使用的微登山车。这些小型车辆的直径约为6英寸，并且已预编程以进行任务。
主题演示文稿的屏幕截图，展示了μSAS™系统。
由于设备的规模很小，因此对尺寸，重量和功率的设计限制严格。拉瓜的目标是在小型设备中开发最好的声纳，同时也可以节省能源。最后，NGC团队在两侧设计了一个带有声纳的设备，该设备实现了干涉处理。这意味着UUV的声纳系统可以插值3D图像。
设计，原型，测试和验证
诺斯罗普·格鲁曼（Northrop Grumman）团队使用Comsol Multiphysics可以快速设计，原型，测试和验证新设计 - 有时只有一周的时间！正如拉瓜（Lagua）在她的演讲中提到的那样：“ comsol对诺斯罗普·格鲁曼（Northrop Grumman）产生了巨大影响 - 对我而言。”
要了解有关模拟使用和诺斯罗普·格鲁曼（Northrop Grumman）快速原型制作周期的更多信息，请观看主题演讲视频这篇文章的顶部。
μsas是Northrop Grumman Corporation的商标。
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