利用Comsol进行扬声器弹波的有限元形状优化

Comsol官网新出了一个和扬声器相关的案例，对扬声器弹波进行有限元形状优化。

大家可以在下面官网地址下载相关的案例：

http://cn.comsol.com/model/loudspeaker-spider-optimization-93771

对这个模型做些简单介绍，可以拓展到实际扬声器产品开发中去。

扬声器弹波的主要作用是将音圈和膜片定中，避免摇摆运动。

而弹波的刚度会随着音圈上下运动的位移而发生变化。这种变化的非线性在扬声器的失真中起到重要影响。一般以Kms(x)或Cms(x)，即刚度或者顺性和位移的关系曲线来表征。

上图左上角表示Cms(x)，红色曲线表示激励的电流或电压信号。右上角的蓝色实线表示实际时域位移曲线，蓝色虚线表示理想的位移曲线，当然实际的位移幅值应该也会所有压缩。实线和虚线的差异就会造成失真。

该模型演示了弹波的有限元形状优化。通过改变弹波形状，创建一个新的几何形状，使得弹波的刚度在整个运动范围内都呈现线性变化，从而大幅度降低扬声器的失真。

详细的操作步骤在模型里都有。感兴趣的朋友可以自行学习。

常规弹波的仿真位移和应力结果

优化后的弹波形状

优化后的弹波仿真位移和应力结果

优化前后力-位移曲线对比

优化前后Cms(x)曲线对比

利用有限元优化技术，可以获得一些新颖的设计，并提升性能。