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COMSOL多物理場(chǎng)仿真軟件以高效的計(jì)算性能和杰出的多場(chǎng)耦合分析能力實(shí)現(xiàn)了精確的數(shù)值 仿真，已被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)研究以及工程計(jì)算，為工程界和科學(xué)界解決了復(fù)雜的多物 理場(chǎng)建模問(wèn)題。COMSOL內(nèi)嵌的聲學(xué)模塊可以方便地進(jìn)行多孔聲學(xué)和粘熱聲學(xué)的模擬仿真。軟件數(shù) 值計(jì)算得到的云圖，可以將聲壓、速度、聲強(qiáng)以及聲能耗散等結(jié)果可視化，十分有利于學(xué)生對(duì)聲 學(xué)的學(xué)習(xí)和理解。

基于完全耦合的聲學(xué)熱力學(xué)方程和理論阻抗分析的模擬被用于揭示基礎(chǔ)物理和聲學(xué)性能，顯示出極好的一致性。 圖1.傳統(tǒng)微穿孔板與聲學(xué)超表面的結(jié)構(gòu)示意圖 圖2.論文中阻抗分析和數(shù)值模擬的吸聲系數(shù)曲線數(shù)值模擬：在comsol中利用熱黏性聲學(xué)接口對(duì)聲學(xué)超材料的聲學(xué)特性進(jìn)行仿真分析。建立的幾何模型如下所示。

研究背景： 從聲學(xué)超材料出現(xiàn)到薄膜型和薄板型聲學(xué)超材料局域共振隔聲機(jī)理的廣泛研究，其負(fù)等效質(zhì)量和負(fù)等效密度特性打破了傳統(tǒng)吸隔聲材料質(zhì)量定律的限制，為低頻吸隔聲提供了新途徑。由吸聲系數(shù)理論模型可知，薄膜型結(jié)構(gòu)的吸聲性能與振型模態(tài)、相對(duì)聲阻抗率有關(guān)。對(duì)有無(wú)附加質(zhì)量塊的薄膜型結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析，探討振型模態(tài)與吸聲系數(shù)曲線的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

薄膜型聲學(xué)超表面的結(jié)構(gòu)示意圖技術(shù)路線：在COMSOL軟件中對(duì)薄膜型聲學(xué)超表面的隔聲特性進(jìn)行仿真分析。首先建立有限元仿真幾何模型，然后設(shè)置變量和定義材料屬性，建立圓柱形空氣域，對(duì)入射口出射口積分，計(jì)算入射、出射聲功率。設(shè)置薄膜的預(yù)應(yīng)力，模型框架設(shè)置邊界固定條件，并劃分自由四面體網(wǎng)格。在采用壓力聲學(xué)頻域和固體力學(xué)兩個(gè)物理場(chǎng)接口。

圖1.PCHR裝置的三維視圖及xy平面截面圖 圖2.二階PCHR單元（藍(lán)色）和原始HR（紅色）的吸聲系數(shù) 數(shù)值模擬： 為了驗(yàn)證這一理論模型，使用商業(yè)軟件COMSOL Multiphysics開(kāi)發(fā)了一個(gè)數(shù)值模擬模型。由于粘性摩擦和熱傳導(dǎo)對(duì)聲能量耗散有很大影響，本模型采用壓力聲學(xué)-熱黏性聲學(xué)相互作用模塊。

研究?jī)?nèi)容：基于目前學(xué)者所設(shè)計(jì)的超材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了一種薄膜型聲學(xué)超材料的單元模型，支撐框架、彈性薄膜和空心質(zhì)量塊。支撐框架是固定并張緊薄膜類似彈簧的作用。圖1.薄膜型聲學(xué)超材料的結(jié)構(gòu)示意圖技術(shù)路線：在comsol中對(duì)薄膜聲學(xué)超材料低頻降噪進(jìn)行仿真分析。

這篇文章我們介紹了如何計(jì)算各種瞬態(tài)聲學(xué)指標(biāo)，包括頻率權(quán)重、時(shí)間權(quán)重和時(shí)間平均。這里概述的定義和主要后處理步驟可用于任何瞬態(tài)聲學(xué)仿真。 本文來(lái)自：COMSOL博客

在COMSOL中，可以用固體力學(xué)或壓力聲學(xué)模塊仿真聲子晶體。 首先以一維聲子晶體為例： 如上圖，模型左右兩部分是不同的材料，并且在左右方向具有周期排列特征。

他們使用 COMSOL 軟件分析包括智能手機(jī)揚(yáng)聲器、入耳式耳機(jī)和助聽(tīng)器在內(nèi)的各種音頻產(chǎn)品。針對(duì)微型換能器和微型聲學(xué)系統(tǒng)中的電振聲學(xué)問(wèn)題，6.1 版本完善了相關(guān)功能，進(jìn)一步提升了仿真能力。" COMSOL 聲學(xué)技術(shù)經(jīng)理 Mads Herring Jensen 介紹說(shuō)。智能手機(jī)中微型揚(yáng)聲器的聲輻射強(qiáng)度仿真結(jié)果圖。

聲學(xué)效應(yīng)使用以下方程計(jì)算：3 仿真與分析3.1 純泡沫鋁結(jié)構(gòu)傳遞損失基于圖1、圖2所示的三維幾何模型、聲學(xué)模型，利用COMSOL軟件計(jì)算得到半徑5cm, 厚度3cm的純泡沫鋁結(jié)構(gòu)傳遞損失如圖3所示。

在對(duì)流體中的聲學(xué)問(wèn)題進(jìn)行建模時(shí)，COMSOL Multiphysics 可以給你提供更多的選擇。COMSOL Multiphysics 中的 聲學(xué)模塊中 有大約 20 個(gè)物理場(chǎng)接口可用于模擬基于不同假設(shè)條件下的流體中的波。

薄膜型聲學(xué)超材料的隔聲原理主要涉及到聲波在材料中的傳播和反射。 當(dāng)聲波進(jìn)入薄膜型聲學(xué)超材料時(shí)，它們會(huì)遇到由多層薄膜構(gòu)成的結(jié)構(gòu)單元。由于這些單元的尺寸接近于聲波波長(zhǎng)，聲波會(huì)產(chǎn)生與材料中的結(jié)構(gòu)單元相互作用的效應(yīng)，這種效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生反射、衍射和干涉等現(xiàn)象。 通過(guò)合理設(shè)計(jì)和優(yōu)化材料結(jié) 構(gòu)，薄膜型聲學(xué)超材料可以實(shí)現(xiàn)對(duì)特定頻率范圍內(nèi)聲波的反射和吸收，從而達(dá)到隔聲的效果。

在 COMSOL Multiphysics? 中進(jìn)行聲射線追蹤分析COMSOL Multiphysics 6.0 版本附加的“聲學(xué)模塊”中提供的增強(qiáng)的射線聲學(xué)功能，能夠根據(jù)用戶定義的空間指向性函數(shù)，或使用前一個(gè)研究中的 外場(chǎng)計(jì)算 特征釋放射線的強(qiáng)度和相位分布。該案例模型基于 Brinkmann、Asp?ck 等人在 2019 年和 2020 年做的研究。

減少變速箱噪聲輻射的最有效方法之一是基于振動(dòng)聲學(xué)分析來(lái)改進(jìn)設(shè)計(jì)。讓我們看一看如何使用 COMSOL Multiphysics? 軟件制造出更加“安靜”的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。變速箱的噪聲、振動(dòng)和聲振粗糙度（NVH）分析 變速箱總成一般由齒輪、軸、軸承和殼體組成。