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COMSOL多物理場仿真軟件以高效的計算性能和杰出的多場耦合分析能力實現了精確的數值 仿真，已被廣泛應用于各個領域的科學研究以及工程計算，為工程界和科學界解決了復雜的多物 理場建模問題。COMSOL內嵌的聲學模塊可以方便地進行多孔聲學和粘熱聲學的模擬仿真。軟件數 值計算得到的云圖，可以將聲壓、速度、聲強以及聲能耗散等結果可視化，十分有利于學生對聲 學的學習和理解。

海克斯康工業軟件在氣動噪聲分析上有一套完整的解決方案，使用scFLOW2Actran氣動聲學包實現Cradle CFD流體軟件和Actran聲學軟件聯合仿真進行氣動噪聲仿真分析。由于氣動噪聲仿真對高精度空間和時間解算方法的需求，所以在仿真分析的過程中對計算資源和時間要求也十分高。

3、基于波動方程的方法 這種混合模擬方法是為了模擬低馬赫數流動的氣動聲學，聲源的計算采用不可壓縮流動模型，聲源產生的聲音傳播的計算采用微分波動方程。Fluent中實現的聲學波動方程是由Ewert和Schroeder 在恒密度流動假設下推導出的聲擾動方程。

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

研究背景： 從聲學超材料出現到薄膜型和薄板型聲學超材料局域共振隔聲機理的廣泛研究，其負等效質量和負等效密度特性打破了傳統吸隔聲材料質量定律的限制，為低頻吸隔聲提供了新途徑。由吸聲系數理論模型可知，薄膜型結構的吸聲性能與振型模態、相對聲阻抗率有關。對有無附加質量塊的薄膜型結構進行預應力模態分析，探討振型模態與吸聲系數曲線的對應關系。

薄膜型聲學超表面的結構示意圖技術路線：在COMSOL軟件中對薄膜型聲學超表面的隔聲特性進行仿真分析。首先建立有限元仿真幾何模型，然后設置變量和定義材料屬性，建立圓柱形空氣域，對入射口出射口積分，計算入射、出射聲功率。設置薄膜的預應力，模型框架設置邊界固定條件，并劃分自由四面體網格。在采用壓力聲學頻域和固體力學兩個物理場接口。

研究內容：基于目前學者所設計的超材料結構設計了一種薄膜型聲學超材料的單元模型，支撐框架、彈性薄膜和空心質量塊。支撐框架是固定并張緊薄膜類似彈簧的作用。圖1.薄膜型聲學超材料的結構示意圖技術路線：在comsol中對薄膜聲學超材料低頻降噪進行仿真分析。

圖1.PCHR裝置的三維視圖及xy平面截面圖 圖2.二階PCHR單元（藍色）和原始HR（紅色）的吸聲系數 數值模擬： 為了驗證這一理論模型，使用商業軟件COMSOL Multiphysics開發了一個數值模擬模型。由于粘性摩擦和熱傳導對聲能量耗散有很大影響，本模型采用壓力聲學-熱黏性聲學相互作用模塊。

例如，盡管沒有預定義的 BEM 壓力聲學與結構力學耦合的多物理場接口，“聲學-結構邊界”功能也可用于結構組件的 BEM 的壓力聲學模型 。熱黏性聲學-結構邊界和氣動聲學-結構邊界耦合用于將熱黏性聲學模型或氣動聲學模型（它僅適用于線性化的 Navier-Stokes 接口）耦合到固體力學，殼，膜的結構模型和 Multibody Dynamics 接口。

這篇文章我們介紹了如何計算各種瞬態聲學指標，包括頻率權重、時間權重和時間平均。這里概述的定義和主要后處理步驟可用于任何瞬態聲學仿真。 本文來自：COMSOL博客

“scFLOW2Actran ”氣動聲學包概覽 CFD 分析軟件的界面和聲學分析軟件的界面有些許差異，為了解決流體工程師在氣動聲學部分的使用習慣問題，我們推出“scFLOW2Actran”氣動聲學包，能夠實現聲流耦合分析流程和操作上的無縫銜接。實現了在 CFD 軟件 scFLOW 中進行氣動聲學的全面分析，不僅能夠計算出聲源，還能夠考慮流動噪聲的產生和傳播。

在COMSOL中，可以用固體力學或壓力聲學模塊仿真聲子晶體。 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。

</p><p><strong>2.Ffowcs Williams-Hawkings（FW-H）氣動聲學模型</strong></p><p class="ql-align-justify">&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;FW-H氣動聲學模型是基于積分公式預測遠場聲學，該模型可計算遠場聲信號，這些信號由CFD求解得出的近場流場數據擴展得到，目的是預測每個接收器位置處的小振幅聲壓波動。

CFD與Actran聯合模擬：非定常CFD輸入；定常CFD輸入–SNGR方法 Actran提供與大部分CFD軟件數據接口：MSC Cradle，Fluent, CFX, Star CCM+, OpenFoam等； 典型問題：空調噪音；風扇噪音；氣動擾流噪音 氣動振動聲學聯合問題：氣動噪聲源作為振動聲學分析激勵 Actran氣動噪音工作流程及特點

其核心架構支持聲學 - 結構振動（Vibro-Acoustics）、氣動聲學（Aero-Acoustics）、流體 - 聲學耦合等多場景仿真，可精準模擬從低頻結構振動輻射噪聲到高頻氣動噪聲的全頻段聲學行為。

支持從Fluent、Star-CD、Star-CCM+、CFX、Powerflow等模擬結果中獲取流體聲源進而求解流體噪聲問題 快速氣動聲學分析模塊—Actran SNGR. 基于穩態CFD結果進行流場時域數據重構和氣動噪聲的預測分析 聲學內飾分析模塊—Actran for Trimmed body.

，FFT傅里葉變換方法以及風機葉片的氣動聲學優化· 離心風機氣動噪聲源模擬與風機出口排氣消聲器消聲案例演示以離心風機為案例演示，詳細介紹完整的聲學多物理場耦合工作流程（流體，結構和聲學） 【報名鏈接】關注上海安世亞太微*信*公*眾*號回復【JS三月】即可報名【小貼士】1.