Novità COMSOL Multiphysics^® versione 6.1

Aggiornamenti dell'Acoustics Module

Per gli utenti dell'Acoustics Module, la versione 6.1 di COMSOL Multiphysics^® offre funzionalità per la simulazione dello streaming acustico, consente di includere gli effetti del flusso di fluidi nell'acustica convettiva utilizzando un solutore tempo-esplicito e introduce condizioni al contorno di altoparlanti a parametri concentrati per l'acustica termoviscosa. Approfondite questi e altri aggiornamenti.

Simulazione di Acoustic Streaming

Lo streaming acustico, cioè il flusso di fluidi indotto da un campo acustico, è importante nella microfluidica e nei sistemi lab-on-a-chip per applicazioni quali la manipolazione di particelle, la miscelazione di fluidi e le pompe microfluidiche. La nuova funzionalità di streaming acustico della versione 6.1 calcola le forze, le sollecitazioni e le velocità di scorrimento al contorno che il campo acustico induce in un fluido per generare un campo di flusso.

Sono disponibili due nuove interfacce multifisiche per le simulazioni di streaming acustico: Acoustic Streaming from Pressure Acoustics e Acoustic Streaming from Thermoviscous Acoustics. Quando si aggiunge una di queste interfacce, vengono automaticamente creati due accoppiamenti multifisici, l'Acoustic Streaming Domain Coupling e l'Acoustic Streaming Boundary Coupling, per accoppiare un campo acustico nel dominio della frequenza con un flusso fluido stazionario o dipendente dal tempo. Queste nuove funzionalità multifisiche possono essere visualizzate nei seguenti tutorial:

• Titolo in Application Library: acoustic_microfluidic_pump
• Titolo in Application Library: acoustic_streaming_microchannel_cross_section
• Download da Application Gallery: 3D Acoustic Trap and Thermoacoustic Streaming in Glass Capillary
• Download da Application Gallery: Opto-Acoustophoretic Effect in an Acoustofluidic Trap

Particelle che si muovono in una trappola acustica grazie alle forze di radiazione e allo streaming in un capillare di vetro. In questo caso, il movimento delle piccole particelle è dominato dalle forze di trascinamento viscoso.

Linee di flusso e intensità della velocità (scala logaritmica) all'interno di una pompa microfluidica acustica, guidata da un forte flusso generato da bordi taglienti.

Flusso di fondo stazionario per le simulazioni Convected Acoustic-Structure Interaction, Time-Explicit

Una nuova funzionalità consente di modellare l'interazione acustica convettiva della struttura (vibroacustica in presenza di un flusso di fondo stazionario) per modelli transitori di grandi dimensioni, utilizzando la formulazione esplicita nel tempo. A questo scopo sono disponibili due nuovi accoppiamenti multifisici, Convected Acoustic-Structure Boundary, Time Explicit e Pair Convected Acoustic-Structure Boundary, Time Explicit, che vengono utilizzati per accoppiare l'interfaccia Convected Wave Equation, Time Explicit con l'interfaccia Elastic Waves, Time Explicit. Le condizioni vengono aggiunte sul contorno (o sulla selezione della coppia) tra il dominio del fluido e il dominio del solido. Un'applicazione comune è la modellazione di sistemi di flussimetri, come si vede nel modello Ultrasonic Flowmeter with Piezoelectric Transducers.

Propagazione del segnale acustico sul piano di simmetria in un misuratore di portata a ultrasuoni. Il modello comprende una configurazione fisica completamente accoppiata con trasduttori piezoelettrici, strati di supporto corrispondenti e un flusso di fondo.

Condizioni al contorno di altoparlante a parametri concentrati per l'acustica termoviscosa

Le funzioni Lumped Speaker Boundary e Interior Lumped Speaker Boundary sono ora disponibili per l'acustica termoviscosa nel dominio della frequenza e del tempo. Ciò completa ed estende le condizioni al contorno esistenti nelle interfacce Pressure Acoustics. Grazie a queste condizioni al contorno, è più facile configurare e modellare i micro-altoparlanti con rappresentazioni ibride lumped-finite element method (FEM) in acustica termoviscosa. Le rappresentazioni a parametri concentrati sono spesso accurate su un intervallo di frequenze più ampio per i microtrasduttori, poiché gli effetti di rottura si verificano al di fuori dell'intervallo di frequenze previsto. Nel dominio del tempo, gli effetti non lineari possono essere inclusi attraverso parametri di segnale di grandi dimensioni come C_MS(x), BL(x) o R_MS(v).

La finestra Settings per la condizione Lumped Speaker Boundary, utilizzata per la modellazione di un microspeaker per smartphone con una rappresentazione Thiele-Small.

Porta a parametri concentrati in Thermoviscous Acoustics

La funzione Lumped Port è stata aggiunta all'interfaccia Thermoviscous Acoustics, Frequency Domain. Questa funzione collega l'ingresso o l'uscita di una guida d'onda o di un condotto a un elemento a parametri concentrati; questo può essere un'interfaccia Elecrical Circuit (una rappresentazione elettroacustica a parametri concentrati), una rete a due porte definita mediante una matrice di trasferimento o una rappresentazione a parametri concentrati di una guida d'onda. In sintesi, accoppia l'estremità di una guida d'onda con un sistema esterno che ha una determinata rappresentazione acustica a parametri concentrati. Quando si utilizza la rappresentazione della porta, si assume che nella guida d'onda acustica si propaghino solo onde di pressione piane (il modo (0,0)). Questa condizione garantisce un accoppiamento matematicamente e fisicamente coerente che include gli strati limite termoviscosi nella guida d'onda.

Impostazioni per la condizione Lumped Port nell'interfaccia Thermoviscous Acoustics, Frequency Domain, che accoppia una rappresentazione a due porte del canale di un trasduttore ad armatura bilanciata per modellare un sistema di prova.

Accoppiamento termoviscoso-termoelastico multifisico

Una nuova funzionalità consente di modellare con precisione la risposta vibratoria dei dispositivi MEMS, includendo una descrizione più dettagliata dello smorzamento. Esistono due nuove interfacce multifisiche per la modellazione dell'acustica termoviscosa accoppiata alla termoelasticità (una ciascuna per il dominio della frequenza e del tempo): l'interfaccia Thermoviscous Acoustic-Thermoelasticity Interaction, Frequency Domain e l'interfaccia Thermoviscous Acoustic-Thermoelasticity Interaction, Transient. Quando si aggiunge una delle due interfacce, le interfacce Thermoviscous Acoustics, Solid Mechanics e Heat Transfer in Solids vengono incluse nel modello, così come un accoppiamento multifisico Thermoelasticity e il nuovo accoppiamento multifisico Thermoviscous Acoustic-Thermoelasticity Boundary. Le nuove interfacce multifisiche accoppiano il campo di spostamento e temperatura nel dominio solido con le variazioni acustiche di pressione, velocità e temperatura nel dominio fluido. La formulazione si basa su un approccio di perturbazione per tutti i campi. È possibile visualizzare le nuove funzionalità multifisiche nel tutorial Prestressed Micromirror Vibrations: Thermoviscous-Thermoelasticity Coupling.

Perturbazioni di temperatura nella struttura del micromirror e nel dominio d'aria circostante per la modalità di vibrazione a 600 Hz.

Condizione al contorno di frattura per onde elastiche

La nuova condizione al contorno Fracture, disponibile nell'interfaccia fisica Elastic Waves, Time Explicit, è utilizzata per trattare due domini elastici con legame imperfetto. La frattura può essere un sottile strato elastico, uno strato pieno di fluidi o una discontinuità nei materiali elastici (un contorno interno). Esistono diverse opzioni per specificare le proprietà del dominio elastico sottile. Le applicazioni tipiche sono la modellazione di applicazioni di test non distruttivi (NDT), come l'ispezione della risposta di regioni di delaminazione o di altri difetti o la modellazione della propagazione delle onde in mezzi solidi fratturati nell'industria petrolifera e del gas. Questa funzione è visibile nel modello Angle Beam Nondestructive Testing.

Riflessione e diffrazione di onde elastiche da un difetto, modellate con la nuova condizione al contorno Fracture.

Miglioramenti delle prestazioni per le interfacce Time-Explicit

Diversi importanti miglioramenti delle prestazioni del solutore, nonché formulazioni migliorate dal punto di vista fisico, si applicano a tutte le interfacce di acustica time-explicit. Quando si eseguono simulazioni con le interfacce di acustica time-explicit, che si basano sul metodo discontinuous Galerkin (dG), COMSOL Multiphysics^® supporta ora la risoluzione per oltre 2 miliardi di gradi di libertà (DOF).

InterfacciaPiezoelectric Waves, Time Explicit

Quando si eseguono modelli che coinvolgono effetti piezoelettrici utilizzando un metodo time-explicit, è stata introdotta una nuova strategia di time-stepping per la parte elettrostatica del problema che migliora le prestazioni. Sono state migliorate anche le prestazioni nella risoluzione di modelli piezoelettrici time-explicit di grandi dimensioni su un'architettura cluster. La multifisica piezoelettrica si basa su una formulazione FEM mista dG-algebrica, che ora ha le stesse prestazioni di un puro problema dG time-explicit. A titolo di esempio, il modello Ultrasonic Flowmeter with Piezoelectric Transducers (ora con una mesh più fine, che risolve il doppio della frequenza) viene eseguito su otto nodi in un'architettura cluster e presenta un aumento di velocità del 35%. Inoltre, il modello risolve 75.600.000 DOF, con 3700 DOF algebrico-FEM (per la tensione nei domini piezoelettrici).

Interfaccia Pressure Acoustics, Time Explicit

Le condizioni al contorno di Impedance utilizzano ora una formulazione del flusso numerico migliorata per garantire la stabilità, assicurando che sia i contorni acusticamente rigidi che quelli più morbidi diano luogo a una soluzione stabile. Inoltre, sono state aggiunte due nuove condizioni per la modellazione di una configurazione di impedenza di trasferimento: Interior Impedance e Pair Impedance. Entrambe le condizioni sfruttano il flusso numerico migliorato dalla condizione di impedenza.

Le prestazioni sono migliorate anche quando si risolvono sistemi di equazioni differenziali ordinarie (ODE) con l'interfaccia Pressure Acoustics, Time Explicit. Ciò è utile quando si modellano condizioni di impedenza dipendenti dalla frequenza nel dominio del tempo. Un esempio si può vedere nel tutorial Full-Wave Time-Domain Room Acoustics with Frequency-Dependent Impedance.

Propagazione di un impulso gaussiano con un segnale portante di 7 kHz all'interno di una stanza. Il modello risolve 2,2x10⁹ gradi di libertà (DOF) e include ODE per la modellazione di un soffitto assorbente dipendente dalla frequenza.

Interfaccia Elastic Waves, Time Explicit

Nei modelli 2D e 2D asimmetrici, le equazioni di fondo sono state riformulate per essere più efficienti per questi casi specifici. Nei modelli 2D, è disponibile una nuova opzione per includere o escludere il calcolo delle componenti fuori piano. Quando è inclusa, la rappresentazione è la cosiddetta 2.5D formulation; diversamente, si tratta della formulazione plane-strain. Nei modelli assialsimmetrici 2D, le componenti fuori piano sono sempre escluse. Ad esempio, il numero di DOF risolte nel modello Propagation of Seismic Waves Through Earth è stato ridotto da 17,2x10⁶ a 12,2x10⁶. Sulla stessa workstation, il tempo di calcolo per questo modello è passato da 15 ore e 40 minuti a 12 ore e 20 minuti.

Nuova condizione al contorno di accoppiamento della matrice di trasferimento in Pressure Acoustics, Frequency Domain

La nuova funzione di contorno Transfer Matrix Coupling nell'interfaccia Pressure Acoustics, Frequency Domain è utilizzata per accoppiare due contorni (sorgente e destinazione) utilizzando una rappresentazione a matrice di trasferimento. La matrice di trasferimento è una rappresentazione ridotta o concentrata del dominio fisico che collega i due confini. La funzione ha due opzioni, un cosiddetto accoppiamento puntuale e una rappresentazione a parametri concentrati, e può essere vista nel modello Diesel Particulate Filter Analysis Using an Acoustic Transfer Matrix.

Impostazioni per la funzione Transfer Matrix Coupling, utilizzata per modellare un filtro antiparticolato diesel con una rappresentazione semplice.

Lumped Speaker Boundary e Interior Lumped Speaker Boundary per Pressure Acoustics, Transient

Le condizioni Lumped Speaker Boundary e Interior Lumped Speaker Boundary sono state aggiunte all'interfaccia Pressure Acoustics, Transient per modellare configurazioni ibride di altoparlanti a parametri concentrati e FEM. Ciò integra le funzioni già presenti nell'interfaccia Pressure Acoustics, Frequency Domain. La condizione stabilisce accoppiamenti tra la condizione al contorno e un'interfaccia Electrical Circuit per creare modelli che possono includere parametri di grande segnale come C_MS(x), BL(x) o R_MS(v) in modo semplificato. Esistono variabili globali predefinite per la posizione e la velocità assiale. Questa funzionalità è visibile nel modello Lumped Loudspeaker Driver Transient Analysis with Nonlinear Large-Signal Parameters.

Impostazioni per la condizione Interior Lumped Speaker Boundary e risultati che mostrano la generazione di armoniche in un altoparlante a causa di parametri non lineari a grande segnale.

Estensione delle condizioni termiche nella funzione Thermoviscous Boundary Layer Impedance

Alla funzione Thermoviscous Boundary Layer Impedance è stata aggiunta una nuova opzione Thermally conductive wall. Questa nuova opzione consente di modellare le condizioni termiche non ideali delle pareti utilizzando diverse rappresentazioni analitiche di pareti di spessore finito o infinito. Sono inoltre disponibili nuove variabili per la valutazione dell'energia combinata dissipata e trasportata (compresi i termini convettivi) negli strati limite. Queste variabili sono utili non solo per la modellazione della dissipazione, ma anche del riscaldamento.

Opzioni di impedenza dello strato poroso in Pressure Acoustics

L'opzione Porous layer nella condizione al contorno Impedance è stata aggiornata con opzioni per gestire la dipendenza dell'impedenza dall'angolo di incidenza. L'angolo di incidenza può essere normale alla superficie o impostato su un angolo o una direzione specifici. L'opzione Automatic assegna un angolo di incidenza effettivo, utile per le simulazioni di acustica ambientale con campi acustici diffusi.

Mesh controllate dalla fisica per Acoustics Physics

La generazione di mesh controllate dalla fisica è stata estesa ad altre interfacce Acoustics. Una mesh controllata dalla fisica genera una buona mesh iniziale che soddisfa le migliori pratiche di meshatura, come la risoluzione dei fenomeni ondulatori e degli strati limite. La mesh controllata dalla fisica è stata aggiunta alle seguenti interfacce:

• Pressure Acoustics, Boundary Element
• Pressure Acoustics, Kirchhoff-Helmholtz
• Pressure Acoustics, Asymptotic Scattering
• Pressure Acoustics, Time Explicit
• Nonlinear Pressure Acoustics, Time Explicit
• Elastic Waves, Time Explicit
• Thermoviscous Acoustics, Frequency Domain
• Thermoviscous Acoustics, Transient

Impostazioni per la mesh controllata dalla fisica utilizzata in un modello di interfaccia Pressure Acoustics, Time Explicit.

Miglioramento della velocità delle valutazioni basate sul kernel Kirchhoff-Helmholtz

Le funzioni che si basano sulla valutazione dell'integrale di Kirchhoff-Helmholtz sono ora fino al 50% più veloci rispetto alla versione 6.0; l'entità della velocizzazione dipende dall'hardware e dalla complessità del grafico (il maggior guadagno si ottiene all'aumentare della complessità). Una funzione che beneficia di questi miglioramenti è la funzione Calcolo del campo esterno, utilizzata nell'acustica della pressione per tracciare il campo esterno nei risultati.

Il tempo di calcolo effettivo dipende dalla valutazione del kernel Kirchhoff-Helmholtz. Di conseguenza, questi miglioramenti, così come il loro effetto sulla funzione Exterior Field Calculation, sono particolarmente importanti quando si utilizzano le interfacce di acustica ad alta frequenza Pressure Acoustics, Asymptotic Scattering e Pressure Acoustics, Kirchhoff-Helmholtz. Per esempio, il tempo di valutazione del grafico finale, Scattered SPL, nel tutorial Submarine High-Frequency Asymptotic Scattering è diminuito del 25%.

Simulazione del campo di pressione diffusa intorno a un sottomarino con il metodo ad alta frequenza, valutato il 25% più velocemente con la rappresentazione di Kirchhoff-Helmholtz.

Miglioramenti di Ray Acoustics

Esportazione dei dati del balloon con la chiamata di un metodo

Il modello Loudspeaker Driver in a Vented Enclosure include ora un Method e una Method Call che consentono di esportare i dati di radiazione dell'altoparlante (balloon plot) in un formato adatto per un uso futuro. Questo è un esempio di come sia possibile effettuare un'esportazione personalizzata con un metodo utilizzando gli strumenti disponibili nell'Application Builder. I dati del balloon esportati sono utilizzati anche per definire una funzione Source with Directivity nel tutorial Small Concert Hall Acoustics.

Le impostazioni di Method Call, utilizzate per esportare i dati del balloon di radiazione dal modello di un altoparlante.

Generazione di numeri pseudorandom migliorata

L'interfaccia Ray Acoustics include diverse funzioni che si basano sulla generazione di numeri pseudorandom (PRNG), come l'interazione condizionale raggio-contorno e la diffusione diffusa o isotropa ai contorni. Per queste funzioni, le chiamate ai generatori di numeri pseudorandom sono state ampiamente riviste e rielaborate. Le nuove espressioni hanno una minore probabilità di incorrere in correlazioni tra numeri casuali che non dovrebbero essere correlati. Ciò include correlazioni indesiderate tra condizioni al contorno casuali che agiscono su raggi diversi e tra componenti vettoriali generate casualmente.

Opzione per memorizzare solo le variabili accumulate nella soluzione

A seconda dell'applicazione, le variabili accumulate, come il livello di pressione sonora sui contorni, potrebbero avere più valore della posizione e della direzione dei singoli raggi. Per ridurre le dimensioni del file, è ora possibile scegliere di mantenere nella soluzione solo le variabili accumulate, scartando i gradi di libertà associati ai raggi.

Rilascio da campo esterno

La funzione Release From Exterior Field può ora prelevare i campi esterni dalle interfacce Pressure Acoustics, Kirchhoff-Helmholtz e Pressure Acoustics, Asymptotic Scattering. Inoltre, la funzione gestisce ora la risoluzione per diverse frequenze in uno sweep parametrico.

Miglioramenti nel rumore indotto dal flusso

La funzione multifisica Aeroacoustic Flow Source Coupling consente ora di prelevare la sorgente di flusso dalle nuove interfacce di fluidodinamica Detached Eddy Simulation. L'interfaccia di fluidodinamica Large Eddy Simulation presenta diverse nuove caratteristiche, tra cui un'opzione di turbolenza sintetica per gli ingressi. Per ulteriori dettagli, consultare gli Aggiornamenti del CFD Module. I termini in eccesso di pressione sono ora inclusi nel tensore delle sollecitazioni di Lighthill; essi descrivono, ad esempio, le deviazioni dal comportamento isentropico lineare se nella regione di origine si verificano forti effetti non lineari o se nella simulazione del flusso è presente una sorgente di calore.

Interfaccia di meccanica solida in 1D

L'interfaccia Solid Mechanics è ora disponibile per i componenti assialsimmetrici 1D e 1D e non richiede alcun prodotto aggiuntivo per la funzionalità di base. Nelle direzioni trasversali è possibile selezionare diverse combinazioni di sollecitazione piana, deformazione piana e deformazione piana generalizzata. Esistono numerose applicazioni multifisiche, ad esempio nella modellazione delle batterie, nell'acustica e nell'interazione termo-struttura, in cui un modello 1D può essere utile per fornire importanti approfondimenti su un fenomeno fisico. Si noti che la funzionalità per le deformazioni da intercalazione nelle batterie è inclusa nel Battery Design Module. Per una modellazione più avanzata, sono disponibili ulteriori funzioni con lo Structural Mechanics Module, il MEMS Module, il Multibody Dynamics Module o l'Acoustics Module.

Nuovo metodo per collegare gli assiemi

Il metodo di Nitsche è stato aggiunto per imporre la continuità tra i confini degli assiemi. Presenta due importanti vantaggi rispetto ai classici vincoli puntuali:

• Causa molti meno disturbi locali nella soluzione quando le maglie dei due lati non sono conformi.
• Poiché non vengono aggiunti vincoli, si evita di doverli eliminare, operazione numericamente sensibile e talvolta pesante dal punto di vista computazionale.

Nuovi input per i materiali anisotropi

Per la funzione Linear Elastic Material sono state aggiunte diverse nuove opzioni per l'inserimento delle costanti elastiche:

• I materiali ortotropi possono ora essere descritti da dati cristallini per sette diversi tipi di sistemi cristallini: cubico, esagonale, trigonale con sei costanti, trigonale con sette costanti, tetragonale con sei costanti, tetragonale con sette costanti e ortorombico.
• È supportato l'input per i materiali trasversalmente isotropi, riducendo il numero di input per questa classe di materiali.
• Un materiale anisotropo generale può ora essere rappresentato, oltre che dalla matrice di elasticità, dalla sua matrice di cedevolezza.

L'interfaccia utente per l'inserimento dei dati di elasticità tramite un sistema a cristalli.

Risultati in sistemi di coordinate locali

È più semplice definire un numero arbitrario di sistemi di coordinate locali aggiungendo i nodi Local System Results per la valutazione delle quantità comuni nelle interfacce di Structural Mechanics. Tra le quantità convertite disponibili, si trovano le sollecitazioni, le deformazioni, gli spostamenti e le proprietà dei materiali.

Suggerimenti di grafici predefiniti

Al menu Add Predefined Plot della scheda Results della barra multifunzione sono stati aggiunti diversi grafici predefiniti di acustica. I nuovi grafici predefiniti impostano automaticamente grafici utili per diverse situazioni. Sono inclusi i grafici per le configurazioni multifisiche che mostrano, ad esempio, il livello di pressione o di pressione sonora per l'accoppiamento di pressione e acustica termoviscosa o per i modelli di pressione acustica e onde poroelastiche. È inoltre possibile aggiungere un grafico della scala temporale delle onde di cella quando si risolvono modelli basati sulla formulazione Galerkin discontinua tempo-esplicita, utile per identificare le regioni di mesh problematiche che limitano il time stepping interno.

Miglioramenti ai suggerimenti per i solutori

Sono stati aggiunti diversi nuovi suggerimenti di solutori iterativi e sono stati apportati miglioramenti ai suggerimenti di solutori esistenti. Ricordate di selezionare Reset Solver to Default nello studio per ottenere gli ultimi aggiornamenti delle configurazioni e dei suggerimenti del solutore. Gli aggiornamenti più importanti sono i seguenti:

Per i modelli di Pressure Acoustics, Frequency Domain, il solutore iterativo suggerito, basato sul metodo di Laplace shiftato, è stato migliorato per garantire una convergenza più rapida. Ad esempio, il modello Car Cabin Acoustics - Frequency Domain Analysis analizzato a 3 kHz si risolve ora in 1 minuto e 39 s invece di 2 minuti e 19 s (come nella versione 6.0), mentre a 4 kHz il tempo scende da 5 minuti e 13 s a 3 minuti e 31 s.

Per l'acustica termoviscosa, il suggerimento del solutore iterativo basato sul metodo della decomposizione del dominio (DD) è stato migliorato per utilizzare la più recente tecnologia del solutore. Per questo motivo, il solutore è ora, in generale, una buona scelta per la risoluzione di modelli più grandi. Per un esempio che metta a confronto i diversi solutori, si veda il modello Transfer Impedance of a Perforate nell'Application Gallery.

Sono stati aggiunti suggerimenti dedicati ai solutori iterativi per la risoluzione di modelli elettrovibroacustici 3D come altoparlanti e altri trasduttori. In particolare, viene fornito un efficiente suggerimento di solutore iterativo quando si accoppiano l'acustica (acustica a pressione e/o termoviscosa), le strutture (solide e/o shell) e l'interfaccia fisica Magnetic Fields utilizzando gli accoppiamenti multifisici Lorentz Coupling o Magnetomechanical Forces. Si vedano i tutorial Loudspeaker Driver in 3D - Frequency Domain Analysis o Balanced Armature Transducer.

Tutorial nuovi e aggiornati

La versione 6.1 di COMSOL Multiphysics^® introduce nell'Acoustics Module diversi tutorial nuovi e aggiornati.

Acoustic Microfluidic Pump

Linee di flusso e intensità della velocità (scala logaritmica) all'interno di una pompa microfluidica acustica, guidata da un forte flusso acustico generato in corrispondenza di bordi taglienti. L'immagine è ingrandita in una sezione della pompa.

Titolo in Application Library:
acoustic_microfluidic_pump
Download da Application Gallery

Acoustic Streaming in a Microchannel Cross Section

Modello di flusso acustico in una sezione trasversale 2D di un canale microfluidico. Le particelle nel canale sono influenzate dalle forze di radiazione e dalla resistenza viscosa. Il modello di flusso mostra i quattro classici moti di Rayleigh.

Titolo in Application Library:
acoustic_streaming_microchannel_cross_section
Download da Application Gallery

3D Acoustic Trap and Thermoacoustic Streaming in Glass Capillary

Modello di intrappolamento acustico in un capillare di vetro azionato da un trasduttore piezoelettrico. Il movimento delle particelle è dovuto alle forze di radiazione acustica e alla resistenza viscosa del flusso.

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One-Family House Acoustics

Distribuzione del livello di pressione sonora allo stato stazionario in un'abitazione calcolata con l'interfaccia Acoustic Diffusion Equation. La radiazione attraverso una finestra verso l'esterno viene determinata utilizzando la tecnica ray acoustics.

Titolo in Application Library:
one_family_house
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Prestressed Micromirror Vibrations: Thermoviscous-Thermoelasticity Coupling

Modello di un micromirror vibrante precompresso con modellazione dettagliata dello smorzamento termoviscoso. Le perturbazioni di temperatura sono mostrate nella struttura del micromirror e nel dominio dell'aria circostante per la modalità di vibrazione a 600 Hz.

Titolo in Application Library:
micromirror_prestressed_vibration
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Lumped Loudspeaker Driver Transient Analysis with Nonlinear Large Signal Parameters

Questo tutorial mostra come includere il comportamento non lineare (grandi segnali) di alcuni componenti a parametri concentrati in un'analisi semplificata di un altoparlante. Il sistema meccanico ed elettrico viene modellato utilizzando un circuito elettrico equivalente.

Titolo in Application Library:
lumped_loudspeaker_driver_transient
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Ultrasonic Flowmeter with Piezoelectric Transducers

Propagazione del segnale acustico sul piano di simmetria in un misuratore di portata a ultrasuoni. Il modello comprende una configurazione fisica completamente accoppiata con trasduttori piezoelettrici, strati di accoppiamento e di supporto e un flusso di fondo.

Titolo in Application Library:
flow_meter_piezoelectric_transducers
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Angle Beam Nondestructive Testing

Configurazione del test non distruttivo (NDT) a fascio angolare che mostra la riflessione e la diffrazione delle onde elastiche da un piccolo difetto, modellato con la condizione al contorno Fracture.

Titolo in Application Library:
angle_beam_ndt
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Loudspeaker Driver in a Vented Enclosure

Il tutorial Loudspeaker Driver in a Vented Enclosure è stato esteso per includere un metodo breve e una chiamata al metodo che consente di esportare facilmente il diagramma di radiazione dell'altoparlante.

Titolo in Application Library:
vented_loudspeaker_enclosure
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Small Concert Hall Acoustics

Il tutorial Small Concert Hall Acoustics è stato ampliato per includere una sorgente con direttività importata dai dati del balloon degli altoparlanti.

Titolo in Application Library:
small_concert_hall
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Type 4.3 Ear Simulator

Modello del simulatore d'orecchio a banda intera di tipo P.57 Tipo 4.3. Il tutorial include la geometria del condotto uditivo e del padiglione auricolare definiti nello standard ITU-T P.57. Il modello include anche i dati di interpolazione per l'impedenza del timpano, assicurando le corrette proprietà acustiche dell'orecchio.

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Loudspeaker Driver in 3D - Frequency Domain Analysis

Driver dell'altoparlante risolto in 3D con il nuovo solutore iterativo completamente accoppiato. Spostamento dell'altoparlante e distribuzione della pressione a 4 kHz.

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Topology Optimization of a Sound Partition Considering Acoustic-Structure Interaction

Ottimizzazione topologica di una partizione acustica che coinvolge l'interazione acustico-strutturale. L'approccio si basa sulla formulazione mista e ottimizza la perdita di trasmissione del suono (STL) per una determinata frazione di volume di materiale nel dominio di progettazione.

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Electrostatic Speaker Driver

Radiazione sonora di un altoparlante elettrostatico.

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Simple Thermoacoustic Engine

Tutorial di un semplice motore termoacustico che include uno stack termico per convertire l'energia termica in energia acustica. Il modello viene impostato e risolto sia con l'acustica lineare termoviscosa che con una formulazione CFD completa.

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Transient Sound Pressure Level

Tutorial che mostra come implementare tre diverse metriche del livello di pressione sonora per segnali transitori.

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Balanced Armature Transducer

Si tratta di una simulazione elettrovibroacustica completa di un trasduttore ad armatura bilanciata (noto anche come receiver in alcuni settori), un altoparlante miniaturizzato ad alte prestazioni spesso utilizzato negli apparecchi acustici e in altri prodotti audio intrauricolari. Il modello è stato aggiornato per utilizzare un nuovo ed efficiente solutore per il problema multifisico accoppiato.

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Transfer Matrix of a Tube and Coupler Measurement Setup

Campo di pressione nel sistema di prova tubo-accoppiatore. Per estrarre automaticamente la rappresentazione della matrice di trasferimento del sistema si utilizzano due condizioni di porta.

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Ultrasonic Car Parking Sensor

Questo tutorial mostra come calcolare la risposta del trasduttore a ultrasuoni di un sensore di parcheggio. Il modello di radiazione in campo lontano del trasduttore viene poi utilizzato come sorgente per un modello di ray acustics, studiando un determinato scenario di parcheggio.

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