COMSOL Acoustics Module 5.3a

Módulo de COMSOL Multiphysics para el modelado de dispositivos que producen, miden o utilizan ondas acústicas (requiere COMSOL Multiphysics)
Description

DESCRIPCIÓN

El módulo Acoustics Module se ha diseñado específicamente para aquellos que trabajan con dispositivos que producen, miden o utilizan ondas acústicas. Sus modos de aplicación fáciles de usar proporcionan todas las herramientas necesarias para modelar propagación de ondas acústicas en sólidos y fluidos estacionarios, así como aeroacústica en campos móviles.

El módulo es ideal para examinar fenómenos de ondas mecánicas lineales en estructuras y fluidos. Ha sido diseñado específicamente para aquellos que trabajan con dispositivos que generan, miden y utilizan ondas acústicas.

  1. Un sistema de escalado que ralentiza la ondas propagadas.
  2. Filtrando en el dominio de capa absorbente que mata componentes de alta frecuencia.
  3. Una condición no reflectante de primer orden exterior (una condición de impedancia).
    • Acústica termoviscosa, Dominio de la frecuencia
    • Acústica termoviscosa, Modo de contorno (nueva interfaz)
    • Interacción acústica-acústica termoviscosa, Dominio de la frecuencia
    • Interacción estructura-acústica termoviscosa, Dominio de la frecuencia
    • Normalización: Los datos del nivel de presión sonora de entrada pueden normalizarse respecto a un ángulo polar específico, respecto al valor máximo (en cada frecuencia), o sin normalización.
    • Evaluación: El círculo de evaluación puede ser definido en cualquier localización en el espacio y es posible definir una dirección de referencia que establezca la dirección de 0 grados.
    • Colores y estilo: Permite formatear los datos como superficies rellenas, líneas y añadir etiquetas. También es sencillo cambiar la configuración de los ejes y tener la frecuencia en el eje x o en el y.
    1. Cálculo de intensidad (originalmente Utilizando curvaturas principales)
    2. Cálculo de intensidad y potencia
    3. Cálculo de intensidad en medios graduales (originalmente Utilizando tensor de curvatura)
    4. Cálculo de intensidad y potencia en medios graduales
    1. Logarítmico: Entra las frecuencias inicial y final y el número de frecuencias por década. Esta funcionalidad está disponible en COMSOL Multiphysics® y no requiere ningún producto adicional.
    2. Frecuencias ISO preferidas: Selecciona una frecuencia inicial y una final en el intervalo deseado (Octava, 1/3 Octava, 1/6 Octava, 1/12 Octava, y 1/24 Octava).
      1. La definición de las frecuencias preferidas de 1/3 de octava están basadas en la ISO 266 estándar. La opción estándar está ampliada a frecuencias basadas en los números preferidos de ISO 3 (series R20, R40, y R80) para definir intervalos de 1/6 Octava, 1/12 Octava, y 1/24 Octava. Note que debe seleccionar Show > Advanced Study Options en Model Builder para utilizarlos.
    • La opción Habilitar/Deshabilitar PML en el resolvedor es útil para modelar problemas de dispersión donde la fuente es un campo calculado.
    • La opción de tipo de geometría definida por el usuario está disponible si la PML tiene una geometría no estándar, y también puede utilizarse se la detección de geometría PML automática falla.
    • Puede seleccionar funciones de estiramiento de coordenadas definido por el usuario para definir el escalado del PML. Esto permite ajustar el escalado dentro de un PML, por ejemplo, para absorber muy eficientemente ondas en configuraciones físicas específicas.
    • Gráficos de campo lejano actualizados con una nueva opción para especificar la dirección de referencia que define el ángulo de 0 grados.
    • Opción de cálculo de temperatura en la interfaz Flujo potencial compresible.
    • La interfaz de Flujo potencial compresible ahora tiene dos nuevas condiciones de contorno. Pared interior (velocidad de deslizamiento) y Potencial de velocidad de flujo media. Además ahora existe una opción para calcular automáticamente el campo de temperatura en el flujo. Este se utiliza cuando se configura el flujo de fondo para un modelo de flujo de potencial linealizado.
    • Se han añadido dos nuevas condiciones de contorno térmicas a la interfaz de Acústica termoviscosa, dominio frecuencial:
      • La condición de Flujo de calor se utiliza cuando una fuente de calor pulsante genera ondas acústicas.
      • La condición de Variación de temperatura interior se utiliza para modelar aplicaciones como una placa delgada con variaciones armónicas de temperatura que es generada por calentamiento resistivo de una corriente pulsante.
    • Junto con lo que queda de la funcionalidad de Campos acústicos incidentes para Campos acústicos de fondo en interfaces de Euler linealizadas, todas las variables con el sufijo _i son cambiadas a _b.
    • Los nombres de las variables derivadas del tiempo en las interfaces Navier-Stokes y Euler linealizadas se han cambiado de p_t a pt, u_t a ut, rho_t a rhot, y T_t a Tt.
    • Se añaden dos fuente puntuales contributivas en la interfaz Ecuación de difusión acústica.
    1. Streaming: Debido a los términos no lineales en las ecuaciones de Navier-Stokes, las perturbaciones armónicas del flujo llevarán a un flujo promediado en el tiempo neto llamado Streaming acústico.
      1. El streaming acústico es un efecto acústico de segundo orden (no lineal), y puede simularse de dos maneras:
        1. Mediante simulación directa resolviendo las ecuaciones Navier-Stokes no lineales,
        2. o, como se muestra aquí, mediante separación de escalas temporales.
    2. Fuerza de radiación: debido a los términos no lineales en las ecuaciones gobernantes, el momento puede ser transferido de un campo acústico a partículas.
      1. Esto resulta en una fuerza neta que actúa en las partículas - la fuerza de radiación acústica.
    • El resolvedor PARDISO, utilizado en las interfaces Thermoacoustics y Linearized Navier-Stokes, ahora utilizan la opción por defecto de resolución Multihilo directa e inversa. Esto proporciona una mejora de velocidad en general, con los efectos más notables en problemas de frecuencias propias.
    • La interfaz de acústica de tuberías incluye entradas del modelo actualizadas.
    • La interfaz de termoacústica tiene una nueva variable de entropía, ta.s_entropy, para su uso en postprocesado, así como variables actualizadas de densidad de potencia viscosa y térmica disipada.
    • La interfaz de ecuación de difusión acústica tiene un comportamiento actualizado de la estructura de banda definida por el usuario.
    • Para evitar el bloqueo de los contornos curvos, las interfaces Thermoacoustics, Frequency Domain, y Linearized Navier-Stokes han actualizado sus condiciones de deslizamiento.
    • Este sencillo modelo tutorial 2D acopla las interfaces físicas Linearized Navier-Stokes, Frequency Domain, Solid Mechanics, y Creeping Flow para modelar las vibraciones de una placa localizada en un flujo de placa paralela viscosa 2D.
    • Este modelo tutorial calcula la distribución de sonido desde una TV en un apartamento de un único dormitorio. La simulación demuestra el uso de la interfaz Acoustic Diffusion Equation para conseguir una estimación rápida y sencilla de la nivel de presión de sonido local. Para mejorar la precisión se añade una expresión analítica para el sonido directo en el salón.
    • Este sencillo modelo tutorial muestra como configurar un modelo con dos capas perfectamente adaptadas (PML), una para un dominio acústico de presión y otra para un dominio de mecánica de sólidos.
    • Este tutorial ilustra como utilizar las capacidades de optimización de COMSOL Multiphysics para desarrollar automáticamente diseños nuevos, que satisfagan restricciones de diseño. La simulación optimiza una geometría de altavoz sencilla. Entre los ejemplos de restricciones se podría incluir el radio del altavoz o un nivel de presión de sonido mínimo deseado.
    • Wood: para modelado de fluidos con inclusiones, como partículas.
    • Williams EDFM: Un modelo de fluido de densidad efectiva utilizado para la propagación de ondas acústicas en sedimentos.
    • Delany-Bazley-Miki: Varios nuevos coeficientes empíricos predefinidos, que incluyen los coeficientes Modified Allard y Champoux.
    • Mejora del rendimiento para la funcionalidad a nivel de dominio Accumulator: La variable calculada por la funcionalidad Accumulator a nivel e dominio ahora es mayor y más de diez veces más rápida y más precisa que en la versión 5.0. Estos modelos ya no requieren cambios manuales para la secuencia del resolvedor.
    • Nuevo tipo de distribucion: funcionalidad Release form Data file. Ahora se puede importar posiciones iniciales y direcciones de los rayos desde un archivo de texto.
    • Nueva opción para la funcionalidad Release from Grid: Ahora se puede configurar el tipo Grid en todas las combinaciones o combinaciones especificadas. Esto proporciona mejor control sobre las posiciones iniciales de los rayos.
    • Pared rígida (por defecto)
    • Campos prescritos
    • Simetría
    • Impedancia (sólo en el dominio de la frecuencia)
    • Pared móvil
    • Pared interior
    • Driver de altavoz balanceado
    • Calentamiento inducido por enfoque de ultrasonidos en una maqueta de tejidos
    • Microespejo vibrante con amortiguamiento viscoso y térmico
    • Partícula vibrante en agua con parámetros de material termoacústico
    • Micrófono de condensador de simetría axial con sistema eléctrico de parámetros concentrados Este modelo es el de un micrófono de condensador de simetría axial sencillo. El modelo incluye todas las físicas relevantes y determina la sensibilidad de la geometría del micrófono específico y los parámetros del material. El modelo utiliza una aproximación de parámetros concentrados para el problema de pequeña señal eléctrico pero resuelve un modelo de elementos finitos completo para el sistema mecánico-acústico. El problema inactivo (cero-punto) es resuelto completamente utilizando electrostática y un modelo de membrana. Este modelo requiere tanto el módulo de acústica como el módulo AC/DC.
    • Levitador acústico Este modelo es el de la geometría de un levitador acústico 2D simplificado funcionando a una frecuencia constante. Las partículas elásticas pequeñas son liberadas uniformemente en el campo acústico vigente y su camino es determinado cuando es influenciado por la fuerza de radiación acústica, arrastre viscoso y gravedad. Este modelo requiere tanto el módulo de acústica como el módulo de trazado de partículas.
    • Interacción acústico-piezoeléctrico
      Una nueva interfaz multifísica para el acoplamiento acústico-piezoeléctrico hace que la funcionalidad piezo-acústica sea más fácil de usar. Existen análisis disponibles para el dominio de la frecuencia y estudios en el dominio del tiempo y características combinadas desde Presión Acústica, Mecánica Sólida, Electrostática e interfaces para dispositivos Piezoeléctricos.
    • Interacción acústico-cáscara
      Una nueva interfaz para Interacción Acústico-Cáscara permite el modelado de estructuras elásticas finas vibrantes y sus campos de presión de sonido inducidos. El acoplamiento es bidireccional y está disponible para el dominio de la frecuencia y estudios en el dominio del tiempo en 3D. las interfaces de interacción acústico-cáscara combinan características que van desde la acústica de presión a interfaces de cáscaras del módulo de Acústica y el módulo de Mecánica Estructural, respectivamente.
    • Ondas elásticas y poroelásticas
      El módulo de acústica dispone de dos nuevas interfaces para ondas en medios sólidos y porosos. La interfaz de Ondas Elásticas, para sólidos elásticos en general, puede ser combinada con una nueva interfaz de Ondas Poroelásticas para análisis en el dominio de la frecuencia de propagación de ondas poroelásticas.
    • Termoacústica
      Las funcionalidades del Módulo de Acústica ahora incorporan herramientas de modelado dedicadas para la acústica termoviscosa que permite simulaciones muy precisas de altavoces miniaturizados y micrófonos en dispositivos portátiles.

      La necesidad de la termoacústica surge cuando las dimensiones de un dispositivo acústico se hace pequeño en comparación a las capas de contorno viscosa y térmica.
    • El modo de aplicación de interacción acústico-estructural (multifísica predefinida) ha sido incluido en esta versión.
    • Variables predefinidas para fuerzas de reacción y método de adición para cálculos generales de fuerza de reacción.
    • Formulación variacional ultra débil (Ultraweak variational formulation - UWVF) para acústica de presión
    • Nuevo modo de aplicación para modelado piezoeléctrico
    • Base de datos de propiedades de materiales piezoeléctricos
    • Nuevos modelos:
      • Modelo piezoeléctrico, estructural y acústico de un transductor utilizando el nuevo modo de aplicación Piezo con simetría axial
      • Influencia sobre la frecuencia de resonancia de un gas adsorbido en un sensor SAW utilizando el nuevo modo de aplicación de tensión plana piezo
      • Dispersión de ondas ultrasónicas desde un cilindro utilizando la nueva formulación variacional ultra débil
    • Nuevo modelo "Jet Pipe": Este nuevo modelo del escape de motor de reacción ilustra el uso de la nueva condición de contorno "vortex-sheet".
    • Nuevo modelo "Muffler with Perforates": Este nuevo modelo de un escape de automóvil utiliza la nueva condición de contorno de impedancia de placa perforada.
    • Otros nuevos modelos: explosión gausiana transitoria, panel Bessel, subwoofer cilíndrico, cilindro hueco, dispersión desde una placa con varillas.
    • Postprocesado de campo lejano fácil de usar y PMLs mejoradas.
    • Modo de aplicación de acústica de presión (acústica en fluidos)
      • Transitorio
      • Armónico temporal, campo total o campo dispersado
      • Análisis modal
      • Análisis de frecuencias propias utilizando frecuencias propias, valores propios o frecuencia angular
    • Aeroacústica
      • Flujo potencial compresivo
      • Acústica en gases ideales con flujo media irrotacional
      • Acoplamiento multifísico predefinido: aeroacústica con flujo
    • Acústica estructural – deformación plana lineal, sólido 3D, y tensión-deformación con simetría axial.
      • Análisis estático, de frecuencias propias, transitorios y de respuesta frecuencial.
    • Amortiguamiento
      • Amortiguamiento en fluidos: materiales complejos, Delany-Bazley, viscosidad de volumen
      • Amortiguamiento en sólidos: Amortiguamiento Rayleigh, factor de pérdidas
    • Capas perfectamente acopladas(PML) para ondas de presión en fluidos y sólidos
    • Postprocesado de campo lejano
    • Librería de modelos (todos nuevos)

¡Atención! Este sitio usa cookies y tecnologías similares. Si no cambia la configuración de su navegador, usted acepta su uso.