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COMSOL Multiphysics v5.5正式发布,其声学相关新功能和新案例解读

2年前浏览2328

COMSOL Multiphysics v5.5终于正式发布。

介绍下v5.5声学相关新功能,解读新的声学案例模型。


介绍基于Comsol官方的宣传资料,加个人的部分理解整理。


全频段声学分析工具

  • 支持多种声学仿真

  • 所有功能集成在统一的平台中


多物理场耦合

  • 振动声学 (声-结构)

  • 压电材料

  • 气动声学 (在背景流体传播)

  • 多孔材料 (Biot)

  • 电声 (全耦合或集总方法)


包含多种数值计算方法

  • 有限元 (FEM)

  • 边界元 (BEM)

  • 射线追踪

  • 间断伽辽金有限元 (dG-FEM)


声学仿真案例

车内声场


音箱


麦克风


扬声器


声学模块下的接口。8类声学问题,共36个物理场接口。

  • 压力声学

    为经典压力声学问题建模。基于有限元法 (FEM) 的物理场接口求解压力的声学变化。包括有限元,边界元,频域,瞬态等。

  • 弹性波

    计算弹性波在固体中的传播,以及弹性波和压力波在多孔材料中的耦合传播。


  • 声-结构相互作用

    用于计算固体中的弹性波与流体中的压力波的相互作用。包括声固耦合,声壳耦合,声压电耦合等。

  • 热粘性声学

    用于计算显式包含热损耗和粘滞损耗的声波传播。

  • 气动声学

    用于计算受稳态背景流场影响的声波的传播(也称为对流声学)。

  • 超声波

    基于间断伽辽金法 (dG-FEM),并使用时域显式求解器,用于计算声波在较长距离(相对于波长)的瞬态传播。

  • 几何声学

    包含“射线声学”物理场接口和“声学扩散方程”物理场接口。这两个接口中的物理场在声波波长小于典型几何特征的高频限制下有效。这两个接口都适用于房间和音乐厅的声学建模,“声学扩散方程”仅限于室内应用,“射线声学”接口可用于海洋声学和大气声学等。

  • 管道声学

    用于计算对柔性管体系中的声波传播建模时的声压和速度变化。


新增对各向异性声学模型的支持

  • 压力声学中各向异性声学材料

  • 各向异性密度

  • 均质超材料模型

  • 各向异性纤维材料

下图应该很容易分辨左右哪个是各向同性,哪个是各向异性吧。动态图上传有问题,只能截一张图了。


声学超材料制成的声学隐形斗篷


更新了用于大型压力声学模型的求解器设置。转移拉普拉斯选项,迭代求解器,多重网格预处理器。确保有限元模型在高频求解时的收敛性。

车箱声学模型


气动声学内置流-声耦合和映射。旧版本需要用户自定义方程。新版本增加背景流体流动耦合多物理场接口,专用映射研究类型。



新增洛伦兹多物理场耦合接口,磁场和音圈的耦合更简单了。



扬声器仿真系列。从扬声器单元的集总参数模型,到电力声耦合模型,再到音箱,室内声学等都能全方位覆盖支持。


T/S 参数及大信号参数预估


新增微型扬声器案例,比较全面。在上一篇文章中也已经详细介绍过了。

COMSOL Multiphysics 5.5新的微型扬声器案例


新增头戴式耳机模型案例,之前也提过了。可能还需要再优化模型设置。

耳机声场分布有限元仿真




麦克风(非线性效应)案例,使用非线性热粘性薄膜阻尼,分析

由变形几何产生的非线性效应。



头部和躯干传递函数(HRTF) 计算,使用边界元





另外增加了各种不同等级的磁钢参数





来源:声学号角
Comsol振动非线性电力海洋声学材料
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2022-11-01
最近编辑:2年前
声学号角
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