声学原理:
线性声学都是微小声学扰动下的压缩波
所以可以将这些量拆成两项:平均值+干扰项
再带回前面的线性方程里面,可得:
压力声学(FEM)
怎么选择分析模型?
无源分析式结构本身的特性,只和使用材料、几何结构等物理上的不同有关,和放什么声源无关。
无源特征频率
1:特征频率分析
案例分析:
操作:
COMSOL56→Multiphisics→applications 里面都是模型
几何新建导入--->在导入中导入房建模型--->再点击材料选择内置材料,域选择空气
模型在:E:\Comsol\COMSOL56\Multiphysics\applications\COMSOL_Multiphysics\Acoustics\eigenmodes_of_room.mphbin
然后构建一下网格:
选择特征频率在那个范围里面寻找:这里选择在1赫兹附近选择10个
一般查看声压和声压级,然后需要去掉几个面就在数据集里面进行选择
F6 F7上一个下一个特征频率切换
也可以选择某个区域的来看 例如选择1--100的 取20来看
导出动画 :
播放器就是在软件里面显示了 但是文件就是可以导出了
点击一下----显示帧
由上面的实验我们可以得到结果:
就是说网络单元格<1/5波长
剖析网格的时候要注意!!要取最高频率去剖析!
需要衡量几何尺寸是否和频率、波长相匹配
有源声学
频域分析、瞬态分析
实验步骤:
结果达到稳定状态才能用频域下的压力声学
被动边界:声音来了才产生作用
辐射边界入射压力场:
就是在里面选择一个面作为射入面
法相加速度:固体振动
背景压力场:加到域上面 然后就是相当于加一个挡板之类的东西
A B的交界面,声波打到界面上是否产生反射要看这两种介质的阻抗(密度乘以声速)
液气交界面是指从水射到空气中,交界面就为软场边界(方向一定是液体到气体)
都用阻抗去算就是了,再去比大小看是什么情况
完美匹配层:可以比较完美的将声源的各个方向来的声波进行吸收
笛卡尔形:方形
匹配边界:知道声源的具体方向(不常用)
案例:有源声学
思路:
入口:做成辐射边界条件做一个入射
出口:辐射边界条件吸掉声音,出去了就不会再回来了
周围壁面:用硬声场完全反射声场
导入序列--->构建模型--->加入材料--->加入平面波辐射,选择两个开口--->在平面波辐射理面加入入射压力场,选择一个面为入射口--->剖分一下网格--->设置网格大小--->设置频域的范围--->构建对比积分函数(构建积分和变量)--->在结果里面构建一维绘图选择去全局
积分看一下入口出口的比值
可以通过波方向设置入射的方向
多孔声学:DBM模型
JCAPL适用于两种极端,要么特别硬要么特别软
特别硬:钢板 特别软:头发
WOOD:适用于悬浮液体
在模型外面加入一个球形的模具,形成完美匹配层
例如:
PML形状:方形、球形、柱形