声学模块
新应用:小型音乐厅分析仪
压力声学,频域中的阻抗边界条件
现在有几种预定义的阻抗边界条件压力声学,频域界面,每个界面用于在边界上建模某些声学行为。潜在案例包括对与多孔层相关的损失进行建模;一个简单的机械系统(通过损失,依从性和质量的组合近似);波浪指南开放的行为;或人耳不同部分的声学。更具体地说,耳朵阻抗和皮肤阻抗模型为工程师提供了一种工具,可以在开发和模拟耳机,助听器,耳机和其他移动设备时增加现实的声学负载。
阻抗边界条件分为几类,有不同的选择:用户定义,RCL,生理,波导末端阻抗,多孔层,和特异性的阻抗。请注意,根据研究的频率,阻抗条件只是真实行为的近似值。他们的优势是它们的计算成本非常低,并为复杂系统提供了良好的第一近似值。
根据空间维度,阻抗模型的选项是:
- 用户自定义:输入任何类型的用户定义表达式。
- RCL:包含RCL的所有可能组合的选项(等效的声学性,合规性和惰性)电路。图像(a)
- 生理:包括人类皮肤和耳朵的型号(耳鼓,pinna和全耳朵)。图像(b)
- 波导末端阻抗:法兰且无扁平的管端阻抗模型。图像(C)
- 多孔层:选择一个层厚度和多孔模型(与PoroAcoustics功能相同的选项)。
- 特异性的阻抗:用于平面,球形和圆柱波。
在显示的示例(d)中RCL阻抗应用模型来实现用于测量目的的麦克风的机械性能的建模。两种变体波导末端阻抗在应用程序库中发现的开放管道验证示例中使用了条件。
新的附加毛囊模型
压力声学,频域中的偶极点源
从数学上讲,偶极子是一个对应于两个彼此接近且完全不相同的单极的来源。当介质中有波动的力时,偶极子出现,例如一个来回振动的小物体。可以通过一系列点源(单极,偶极和四极杆)进行扩展和近似复杂的声源。
压力声学,频域中的四极点源
在数学上,四极是对应于两个偶极子的来源,它们彼此接近。可以通过一系列点源(单极,偶极和四极杆)进行扩展和近似复杂的声源。
热声学中的内部速度边界条件
该条件用于在热声学中的内部边界上指定速度。该条件可用于指定源,例如在微型传感器中隔膜的速度,例如,使用集体电路模型对其进行建模。可以独立规定速度成分,并且可以选择迫使边界压力连续性。热条件也有选择。
简化评估和绘制计算网格之外的远场的新数据集
这参数化曲线和参数化表面现在,数据集支持评估,其中没有域网格的情况仅评估全球定义的表达式复选框。这样,可以在预定义的参数化表面或曲线上在网格外评估远场变量。新的网格数据集功能可用于在计算域外,体积或表面绘制远场解决方案。您可以通过该网格访问该分辨率网格3D设置窗口。
新数组数据集
已经引入了用于创建数据数组的新数据集,可以很容易地用于绘制周期性解决方案。例如,这些数组数据集可以用来可视化利用模型的解决方案floquet周期性边界条件。
射线声学:分级介质中的强度计算
现在支持分级介质的强度计算,即声音速度取决于空间的介质。海洋声学的一个例子是,声音的速度通常取决于深度,因为它取决于温度和盐度。现在,强度计算基于曲率张量而不是主曲线。在下面射线属性在“设置声音节点”的设置窗口中,您可以选择选项使用曲率张量在下面强度计算部分。
射线声学:带衰减的流体模型
现在,培养基具有两个流体模型选项,用于建模由于批量损失而导致声波的衰减。在高频和大空间(如音乐厅)中,衰减在空气中变得很重要。它在水下声学应用中也很重要。线性弹性衰减选项允许使用用户定义的衰减系数表达式,而热导电由于粘度和热传导,粘性选项设置了经典的衰减表达。
射线声学:改善对具有频率依赖材料特性的射线声学的支持
在射线声学模型中,现在可以直接在材料设置窗口依赖射线频率或其他射线属性的材料属性,而不是在媒介特性设置窗口。为此,所有射线属性都必须包含在新的NOENV()运算符中,该操作员允许仅在域上定义的表达式中包含在射线上的数量。
射线声学:其他改进
- 提高了域级的性能累加器功能:由域级计算的变量累加器现在,功能的功能比5.0版本更快,更准确。这些模型不再需要对求解器序列进行手动更改。
- 新版本类型:从数据文件中发布特征。现在,您可以从文本文件中导入射线的初始位置和指示。
- 新选项的新选项从网格释放功能:您现在可以设置网格类型至所有组合或者指定组合。这可以更好地控制射线的初始放置。
文档
新的建模章节已添加到声学模块用户指南中。这些章节包含有关建模,技巧和技巧以及与网格划分,求解器等有关的良好实践的信息。
新教程:用不同的频域求解器分析的Helmholtz谐振器
该教程模型模拟了通用的Helmholtz共振器的频率扫描(一种具有已知理论解决方案的经典声学共鸣电路),以说明如何在频域中使用不同的求解器。除了固定求解器,模型使用渐近波形评估求解器和固定,频域模式求解器,两者都基于扫描范围的一些精确解决方案的扩展重建结果。
新教程:带有预应力螺栓的压电托皮斯传感器
该教程模型显示了如何使用扰动求解器对预应力的原声结构相互作用模型进行建模。在相对低频但高功率的发射条件下模拟了tonpilz换能器,这是用于声纳应用中使用的换能器的流行工作配置。换能器由由中央螺栓连接的头部质量和尾部质量之间堆叠的压电环组成。
该教程演示了如何将支撑的效果纳入螺栓中。研究了换能器的频率响应,以确定设备的结构和声学响应,例如变形,应力,辐射功率,声压水平,传输电压响应(TVR)曲线以及方向性指数(DI)指数(DI)声束。教程模型需要声学模块,结构力学模块和AC/DC模块。
Tonpilz压电传感器是相对较低的高功率声音发射的传感器。换能器由压电环组成,它们堆叠在巨大的末端和中央螺栓上。设备的共振频率被尾部和头部质量降低。在此教程模型中,当螺栓被预应力时,研究了传感器的频率响应。该图显示在40 kHz处的tonpilz传感器的变形。该教程需要声学,结构力学和AC/DC模块。
Tonpilz压电传感器是相对较低的高功率声音发射的传感器。换能器由压电环组成,它们堆叠在巨大的末端和中央螺栓上。设备的共振频率被尾部和头部质量降低。在此教程模型中,当螺栓被预应力时,研究了传感器的频率响应。该图显示在40 kHz处的tonpilz传感器的变形。该教程需要声学,结构力学和AC/DC模块。
更新的教程
声学模块的应用程序库中的几个教程已更新以展示新功能。其中包括以下内容:
- 打开管道:使用新的波导末端阻抗边缘条件的边缘条件和未拨打的圆管。
- 通用711耦合器 - 闭塞的耳式模拟器和与0.4cc耦合器连接到测试设置的集总接收器:两个教程都使用新教程RCL阻抗边界条件。
- 多孔吸收器和反射从水界界面:两者都使用新的周期性数据集在后处理中表示解决方案的功能。
- 贝塞尔面板:现在用迭代求解器解决。
- 喷气管:现在使用多个研究步骤来解决该模型,并通过包括圆周依赖性来显示结果。
- Brüel&Kjær4134冷凝器麦克风,,,,扬声器驱动程序,,,,通用的711耦合器 - 闭塞耳朵模拟器, 和反射从水界界面:现在所有四个教程示例现在都具有预定义的多物理耦合。