Comsol5.5 简单管道声场特性仿真

使用Comsol 5.5 进行管道声场建模分析

在阅读了许多基本声学相关书籍后,仍然感觉十分抽象,具有非常多的公式以及非常多的参数,单纯使用Matlab计算是一个非常繁琐的过程。通过查询资料以及网上搜索,了解到Comsol可以很好地解决声场特性的问题,在注册后Comsol公司的人也主动与我联系,发来了相关的技术手册以及提供了后续的技术支持。
在此感谢Comsol公司贝工提供相关咨询。如有问题可以咨询。
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以下功能只是冰山一角,并简要记录(本人仍为入门选手)

为了更好地搞清楚声波是如何在波导中传递的

没有什么比一幅图更为直接的了,关于声波传递公式可以参考前篇博客,在此仅介绍如何进行初步仿真。

第一步:新建一个工程

使用自带建模方式进行建模。
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研究中的特征频率和频域都为常用选项,首先选择频域,研究可后续添加。

第二步:建模(自带建模,或使用SolidWorks)

需要一点点 建模操作
已经做好的模型文件,不会建模的小伙伴可以留下邮箱给你发。
这个软件可以使用LiveLink建模非常的方便,复杂模型可以直接使用LiveLink直接进行建模。
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第三步:添加材料

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通常选择空气(根据实际选择)
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第四步:添加声源(面声源或点声源)

由于我这个管道是截取的一部分模型,所以使用平面波辐射,根据不同的实际条件需要选择不同的辐射类型,和声源类型。
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平面波辐射的入口和出口。
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并且需要给一个初始的压力幅值,和默认材料声速。否则计算参数不对。
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第五步:网格剖分

右键网格
选择自由四面体网格剖分
大小通常为(频率/声速/5)经验大小(计算出来较为准确)剖的越小计算越精确,花费时间越长。
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第六步:研究计算

对于频域,需要设定计算的频率是多少。
设定好后即可进行计算
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结果显示

这是一段管道中的声波传输特性,如果是一段开口管道,还需要在出口添加完美匹配层才能准确的显示结果。
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特征频率,通常计算值带虚部的为管道内衰减的倏逝波。值为实数的是可以在管道内无衰减传播的直通波
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