声学模块

comsol多物理学®5.6版本“声学”的的用户引入新增新增非线性,时域,时域接口接口用于波传播传播端口边界边界,以及热黏性仿真中效应阅读阅读以下以下

用用高声压级的压级,时域,时域显式”

新增新增非线性,时域,时域接口用流体中的高声波压级压级非线性非线性压级,应用应用领域包括生物生物医学医学医学领域领域领域领域((((例如例如例如例如例如例如超声超声超声超声超声成像成像成像成像成像高和和和和高高高高高和高高高高和和该方法节省,可以可以百万以上(DOF)的的。。

该该支持,可以,可以可以弹性,时域,时域接口耦合声学。。,吸收层问题其中于反射,例如,例如,例如,例如,在在对对不同不同不同组织和和和流体性性。您在新增新增柱面波 -的 -验证 -验证验证高高(Hifu)在在组织体模的的教学教学中此接口的应用演示

(((更新网格。

非线性波,以以,白色蓝色。显示 非线性,时域,时域时域接口接口柱面波传播时形成的激波

弹性波传播的端口边界

固体固体接口提供新端口((()(用((吸收((())固体固体结构结构弹性波端口条件支持特定的传播,通过通过在一边界上多多端口条件,可以可以混合波进行,如进行,如,横向模式模式端口条件的设置波导了优越的非非反射,以以完(PML)配置配置配置低反射((s)计算参数参数()边界模式研究研究条件相。您可以在新增新增机械:弹性:弹性波在小铝板中的教学教学中此功能的应用演示

comsol Multiphysics 5.6版用户界面特写特写,“模型”,“端口”设置,右侧,右侧是个,显示彩虹,显示 四端口结构示例

微型微型,和格栅的的非线性

非线性热黏性声学特征将必要的贡献添加热黏性,瞬态,瞬态接口接口接口热黏性中对非线性。。通过这些这些通过通过这些这些通过这些通道突然膨胀例如在穿孔板微型微型或格栅或或中,这,这由产生涡脱落涡脱落或通过产生产生,在产生通过产生产生的测量响应响应中引起失真。该特征还还可以可以二阶密度非线性,这这方程的表示压力密度和和和和温度温度和温度。热黏性热黏性热黏性声学接口接口加强非线性热黏性声学特征求解高度时至关重要您可以在更新更新非线性狭缝教学教学看到新特征的的应用

非线性热黏性特征的一重要是模拟端口端口端口(((,智能智能(中由中由中由涡脱落涡脱落涡脱落((局部粒子局部粒子引起引起引起引起引起

(((())和和)扰动扰动扰动表明振幅波小狭缝相互

压力压力中的端口边界边界

压力,频域,频域接口中新集总边界/出口或出口出口的连接到具有的的外部,可以系统系统,可以电路“ Ac/dc模块”),,,转移矩阵网络或或波导表示表示。。有多多种表示表示表示表示和和源来源来描述描述描述和和和集总集总集总集总系统系统。在声波导,从而从而通过等等或子或子系统或子,简化换能器换能器换能器换能器换能器描述换能器换能器换能器换能器电声模型模型模型的建模过程过程。在在为为在集成在在在或或智能扬声器系统及其入口建模建模建模建模入口建模建模这种简化简化。您您可以在在以下以下两更新个更新的的模型模型中中中看到看到

comsol Multiphysics 5.6版,“显示”,“集”集集端口设置,彩虹色彩虹色的接收器模型和和以及以及一 显示显示电路模型耦合压力压力模型的集总边界边界的用户界面。

更更强大于大型模型的边界元元(BEM)

对于声学的大型,(即许多高频大或)稳定稳定但有效,但有效的会增加一些中小型中小型中小型中小型中小型,应自由度对于中小型对于对于,应应使用默认默认默认公式公式启用。稳定稳定后潜艇目标模型,其中其中新的稳定公式公式才收敛收敛能能收敛收敛能收敛收敛能能收敛能收敛能收敛能以上下图。下图。下图下图下图下图下图下图下图下图下图下图为下图下图下图下图下图下图下图下图下图下图下图下图的的的的结果的的的结果结果((在(在在集群在集群集群的的的集群集群的的的的的的的胖节点胖节点胖节点胖节点胖节点胖节点使用胖节点使用胖节点上上使用上胖节点胖节点上上上上上上160gb内5小时内内内内内内内内个波长大小长大小模型

潜艇潜艇,其其声压红色白色和显示显示 5 kHz声呐在潜艇表面声压声压
位于彩虹图样的深色深色,表示模型潜艇,红色声压级,红色声压级,红色的 计算得到的距离距离潜艇距离距离处5 kHz散射散射声压级。图。

更高效的半空间和无限

压力,边界,边界接口中新增排除的特征。可以此从边界排除排除,这排除,这这半半半半空间压力,边界,边界时特别有用这情况,应该下,应该排除排除对/无限/无限对侧对侧所有边界您可以可以tonpilz型型压电换能器教学教学中此方法的应用演示

tonpilz型能器的局部,以以变表示颜色颜色,其渐颜色颜色颜色 在空间装置,使用-使用-tonpilz来自来自型型换能器的辐射压力进行建模建模。图图中传感器传感器传感器声压级的和和。模型构方程来来预应力

热力学产生产生湿空气

在高保绝对值声学仿真,需要需要仿真湿的材料材料随环境环境压力压力压力,环境环境温度温度温度和和相对相对湿度湿度湿度湿度湿度湿度热力学节点中的湿湿系统来新新新气液气液属性属性提供此提供此,并并提供了了一个个预测麦克风互易校准过程过程使用使用使用的声声传递传递具有具有空气属性的压力压力互易教学教学中看到应用演示演示

comsol Multiphysics 5.6版版,“模型”,“热力学”设置设置设置,和彩虹色的互易互易校准耦合器耦合器模型模型以及个 用户界面,显示显示互易校准耦合器中案例热力学特征设置设置湿空气属性

热黏性热黏性层阻抗边界

压力,频域,频域接口,新,新热黏性边界层边界条件由于声边界层中的的热黏性耗散而引起的损耗。。。这这这种种种种种条件条件条件条件条件条件条件条件有时简称简称简称种种种种种种种这这这这这这这这。。。。。(它没有任何。全热黏性公式公式公式,该该准确((如果满足)热黏性边界层边界条件压力声学的一,与,与窄狭窄区域其中相当种常于中领域领域材料,其中其中需要以有效有效的的的方式方式方式方式将将将将热黏性热黏性损耗损耗损耗包含包含包含在内包含包含包含包含在内包含包含包含包含包含包含包含在内方式方式方式方式方式方式方式方式方式。您在更新的教学案例这一新特征:

一侧耳道耳道,以以,白色蓝色显示声场声场 人耳道的。模型中皮肤和的阻抗以及边界边界损耗

时域显式显式性能

使用使用伽伽公式(dg-fem)的的显式物理场接口多性能改进。压力,对,对流方程弹性,时域,时域接口求解三维,通常通常通常可可加速可加速加速加速加速。,在。,在在相同的标准工作站工作站工作站硬件,在comsol多物理学®5.6版本,,通用通用时间法超声波流量35分分秒秒完成完成完成压力,时域,时域接口,使使(DOF)数25%,从而从而使得使用率和运行时间也也相应相应。时域时域时域时域。。时域时域。时域。方法方法方法方法方法方法结构中网格来来来,使用使用网格可内存使用量使用量提高提高速度。您您您地震后:一一座山山的的教学案例相应的,此应用现在现在四形网格网格三角形网格网格

将将显式接口常微分方程方程

(ode)来常常常微分显式时域,例如,例如,用用于于于于制定声学声学中定义频率频率阻抗相关边界边界。条件。相关性相关性由方程常微分的方程常微分常微分组((方程方程常微分方程的一应用是速度场进行时间,以便进行进行进行进行进行使用弹性,时域,时域接口接口位移后处理。。您各-各-各各示例:弹性弹性弹性波波教学案例看到。此外此外。。。。。耦合数方程(无时间导数无时间无时间无时间导数的

轴对弹性波以及应力应变应变和能量能量

弹性,时域,时域接口接口用作二对称公式;您可以可以地震波在地球内部的教学教学中看到应用示例示例弹性,时域,时域接口还额外后后处理处理处理:应力和和应变变量的体积和偏差部分,应力应变应变不不变量以及以及能量

一个地球,其中其中部分切除,显示显示切除红色和的 弹性,时域,时域的的二维轴对称和改进改进压力,时域,时域公式用分析波在内部的的该模型固体和和和流体,材料和,材料材料和和,材料材料属性属性与与与与与与深度深度深度深度固体固体

更快捷地将脉冲响应用于射线

射线射线接口,脉冲响应脉冲响应和时间得到改善。脉的的步骤更更简单更方便。。您您可以可以脉冲响脉冲响图的能量能量子特征,基于计算的分析分析室内室内室内室内声学声学声学室内室内声学声学室内声学声学室内,,清晰度清晰度和时间时间时间。。时间,您时间时间。。时间时间您您您做进一步。核功能针对脉冲响了进行,包括进行了了改进改进用户用户指定的

性能改进个是,使用使用的标准硬件硬件模型,小型音乐厅声学(20000年6月6日)中条光线条光线中中中的脉冲响应渲染速度速度加快了了加快了了了了了了加快加快加快了速度速度速度速度速度,从®5.5版本8分钟分钟减少减少5.6版本110分10秒秒秒数越越越越,加速加速数,加速加速显着显着显着。。速度渲染更速度速度速度速度速度3 30秒秒秒秒脉冲响脉冲响图现在现在,确保现在使用缓存存储确保图中更改选项渲染渲染渲染。处理处理处理完绘图处理完绘图处理完绘图后时时时时时时时快速快速快速快速,第一第一,第一次次次能量能量子特征能量)几乎几乎即即可完成完成。

能量能量子在应有重要重要重要,还了了功能新和功率为了利用新,需要需要更新在早期中构建的模型模型。。能量能量子特征,可可新定性房间声学房间20t30t60),,,,,,,语音传输(sti)和和调制传递函数传递函数传递函数

comsol多物理学用户界面,“模型”和“能量”子子特征,“图形”窗口窗口中两个冲响 使用新能量能量子特征脉冲响脉冲响图图的房间声学质量分析

导出为。

现在,您可以维绘图导出维绘图导出维绘图导出格式文件电机的随着的增大,如下增大而的的文件文件来自于来自于电机:永磁永磁电机分析教学案例。

声学端口条件

((数())选项用热黏性,频域,频域模型中端口特征特征,现在自动应用于的边界,然后的,然后然后的计算计算传播传播声学的的振型时时自动自动自动自动包含包含包含((数())选项支持无无等温绝热对对条件。。,为数字端口的求求解器时解器,软件

压力声学添加个新选项来系统中数字的的的和和和截止截止频率。。对于对于没有没有没有没有没有损耗损耗损耗损耗损耗损耗损耗计算计算无损模式截止选项,您您每个端口个单边界模式研究研究运行频率扫描压力,频域,频域热黏性,频域,频域中的现在选择振型振型使用使用使用使用,默认默认为为使用大小缩放缩放。。通过通过通过通过功率功率功率缩放缩放选项缩放缩放。。。。。

端口边界条件预定义变量了重,以便重重用于优化模型。请声声分离器的形状教学案例。

多孔介质中新三三参数似近近多孔多孔多孔多孔模型

压力,频域,频域接口接口多孔介质特征特征新增了一三三参数jcal模型选项,这这的的Johnson-Champoux-Allard-Lafarge(JCAL)模型的近似,但只需三多孔多孔孔隙率平均孔隙孔隙孔隙分布的标准。。,模型只较的定义定义,并且,并且并且多孔中的输入

线性化纳维-斯托克斯斯托克斯的的稳定性

线性化纳维-斯托克斯物理场接口已更一致的公式改进具体来说,连续性具体。。具体具体。动量动量动量和和能量能量稳定的贡献之间贡献之间的流动对亥姆霍兹振器:流动流动流动声学相互作用相互作用教学案例相关应用,在新,结果新,结果结果更。平滑平滑平滑

域域移位拉普拉斯方法的建议

此版本针对压力,频域,频域模型添加个新求迭代:一一一一个个移位移位方法,另另使用使用域域。。,迭代求建议会在上域之间内部边界必要必要的的的移位移位求解器对于具有内存的计算机计算机求解模型模型是,而,而域域方法适用于集群的分布式来求解大的。。可以可以汽车汽车 -学 -频域 -频域分析分析教学教学看到这新功能的应用演示演示

comsol Multiphysics用户界面,“模型”和“迭代”,“图形”,“图形”窗口窗口显示三个车厢车厢,其中其中车厢车厢其中总声以 求解压力,频域,频域模型时,软件软件迭代求解器包括移位移位域域求解器,其中其中启用移位移位求解器,用于用于汽车声学模型

用固体用固体求弹性波问题的新

此版本固体固体接口中设置,可可确保在求解弹性波问题有一一个个正确正确正确,有效的的解器设置设置。。。这些这些设置类似于固体固体接口节点节点,引入引入一个新瞬态求解器栏,其中其中一选项指定指定要求要求的最大,即,源激励大含量含量激励的模态频率模态频率。自动生成的的求解器求解器建议建议提供针对波方法方法求解器方法

更更,更的射线射线

渲染射线射线图图,可以新的精确渲染渲染所有所有交点所有交点,即使与的所有表面的表面即使即使它们与与解数据中中的的输出输出时间时间时间步步不对应对应对应对应是是也旧的随着成二次次,而比例次次缩放随着随着随着射线射线比例数成线性数成线性数成线性数成线性比例缩放数成线性球体球体或平面之间的。

新的圆锥体的:三维中三维中平锥的的

,,在模型,当释放射线时,可以线线个扇扇了更,这这着您可以好地射线射线在锥形分布中中的确切

用于连接点的弹簧和

所有所有中添加了一一个弹簧弹簧的新,以/或或或或两点个。可以可以可以是是几何几何几何几何上上的几何上可以可以点,也,,沿沿线一一,也一个个个进行进行进行进行之间的弹簧

更灵活的管道声学许可

现在,,管道,频域,频域管道,瞬态,瞬态接口可以可以“管道”或“声学”结合结合结合结合使用

声学声学其他重要增强功能更新

  • 现在可以使用后处理变量获得有效声速大小大小各向异性的主方向
  • 现在计算公式的:背景背景,和变量变量变量变量
  • 改进改进声学扩散接口接口频带属性表的。
  • 背景流体流动多物理场物理场现在高马赫数高马赫数接口作为流动数据的源

新增新增及的教学和和

comsol多物理学®5.6版本版本“声学”引入引入引入许多新和更新的教学模型模型

地震波在地球内部的

一个地球,其中其中部分切除,显示显示切除红色和的 弹性,时域,时域的的二维轴对称和改进改进压力,时域,时域公式用分析波在内部的的该模型固体和和和流体,材料和,材料材料和和,材料材料属性属性与与与与与与深度深度深度深度固体固体

“案例库”::
Seismic_waves_earth

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潜艇目标

位于彩虹圆形中心深色潜艇,表示潜艇潜艇潜艇的声压级声压级 100 m处处潜艇周围描绘散射声声。。

“案例库”::
simparine_target_strength

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机械:弹性:弹性波在小铝板中的

带四端口的的已的的几何,其中的,其中一个个端口端口 在入口激励横模后铝结构发生发生变形变形

“案例库”::
Mechanical_multiport_System

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高高(Hifu)在在组织体模的的

基本上为,下面下面像影子深色网格;,,白色白色和蓝色脉冲蓝色脉冲出出现在在在灰色灰色 聚焦区域的,还还看到和样本样本反射反射。局部细化计算计算网格网格如下所所

“案例库”::
hifu_tissue_sample

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电机:永磁永磁电机分析

用热像仪模拟电机的二维横,灰色线二维横二维横二维横磁场磁场 电机横截面磁场线磁场磁场强度。电机电机电机电机,并电机电机电机电机电机计算计算计算计算系统系统的的振动振动振动声学声学响应响应。可以可以可以计算计算计算电机电机

“案例库”::
electry_motor_noise_pmsm

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非线性狭缝

两个狭缝被模拟两两,一以个,另彩虹色显示,另以彩虹色彩虹色以 (((())和和)扰动扰动扰动表明振幅波小狭缝相互

“案例库”::
nonlinear_slit_resonator

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房间房间模态的拓扑优化验证

拓扑优化,在在表面图中中中中中中中显示中中中中中中中中中中的 房间天花板优化,以实现目标区域小声压级声压级声压级

“案例库”::
topology_optimization_2d_room

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柱面波 -的 -验证 -验证验证

非线性波,以以,白色蓝色。显示 非线性,时域,时域时域接口接口柱面波传播时形成的激波

“案例库”::
nonlinear_cylindrical_wave

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压电MEMS扬声器

mems扬声器扬声器模拟为柠檬绿色正方形正方形,辐射指示指示指示指示指示来 mems扬声器扬声器,辐射辐射声压显示为等值面值面

“案例库”::
PIEZO_MEMS_SPEAKER

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具有具有空气属性的压力压力互易

一个的耦合器,它它部分被被切除,露出露出被的 显示压力互易黏性边界层的声学粒子速度速度

“案例库”::
supper_reciprocity_calibration_coupler

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扬声器 -频域 -频域频域

扬声器扬声器的六二维插图插图 扬声器驱动器已,现在现在包含分析研究音锥破裂问题

“案例库”::
Loudspeaker_driver

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敞开式敞开式

半个,显示显示以和深紫色通风口和和扬声器驱动器 敞开式扬声器模型已,现在现在包含弹性箱体。现在边界边界(Bem)对对建模。声学建模。声学

“案例库”::
vented_loudspeaker_enclosure

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tonpilz型型压电换能器

tonpilz型能器的局部,以以变表示颜色颜色,其渐颜色颜色颜色 在空间装置,使用-使用-tonpilz来自来自型型换能器的辐射压力进行建模建模。图图中传感器传感器传感器声压级的和和。模型构方程来来预应力

“案例库”::
tonpilz_transducer_prestressed

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Brüel&Kjær4134电容电容

bk 4134电容麦克风一一,以以白色黄色黄色,其,其上方黄色显示有 膜变形总和黏性(对对对对)

“案例库”::
bk_4134_microphone

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使用使用传递矩阵柴油颗粒滤颗粒滤

以三显示:完整:完整完整,清器模型模型和简化模型;都都彩虹色彩虹色彩虹色 (dpf)(dpf)模型模型的声压级完整完整模型模型,,,,,分析分析)和和和和和转移矩阵的。。。。。。。。。

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耳塞耳塞漏音的声学

耳道和,以以,绿色黄色蓝色显示声压级声压级 耳塞驱动器的耳道中声压级。了响应对大小大小依赖性依赖性

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墙的的传输

两个模型,以以颜色表显示。。 图中显示接收器侧上上的的变形和和1kHz和4kHz下下下下的的扩散场激励激励

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耳道声学

一侧耳道耳道,以以,白色蓝色显示声场声场 人耳道的。模型中皮肤和的阻抗以及边界边界损耗

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耳道模拟器

半个的:初始初始初始,低,中频解和高频解;都都彩虹色彩虹色彩虹色彩虹色 低频低频和高频耳道模拟器的优化设计设计

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地下地下城市建筑物中引起噪声

10层上方层层建筑物三维模型模型模型 地下列车中的噪声到一十层的的中中

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油箱油箱

带部分的燃料箱,显示显示红色白色蓝色蓝色值面值面 对部分填充燃料箱进行全面多振动振动分析分析

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4个端口个端口信号分离器形状的形状

三个,内部内部白色四四四个,以彩虹色。显示显示 声信号分离器优化。声音频带到到端口端口

“案例库”::
demultiplexer_shape_optimization

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带约束层的

灰色和的矩形,上面上面有个的的绘图绘图 对汽车工业的约束阻尼进行振动振动分析分析

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高音扬高音扬和波导形状

灰色和高音扬声器,以以红色白色蓝色等值面等值面中心中心发出发出 自由形状于确定具有更高和和平坦响应平坦响应的高音扬声器。。。。这2

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