声学与振动 博客文章

模拟喇叭中的非线性声传播
当对声学器件建模时,虽然总存在非线性因素,但通常只考虑线性传播就足够了。然而,当在设计中信号幅度达到较高程度时,非线性效应就会显得尤为重要。工程师可以利用 COMSOL Multiphysics® 软件中的非线性声学(Westervelt) 特性,在仿真中加入非线性效应,如指数曲线形喇叭示例所示。

透视固体:光声效应的发现与应用
1880 年,亚历山大·格拉汉姆·贝尔给他的父亲写了一封信,信中说:“我听到光线在清晰地交谈,我听到光线的笑声、咳嗽声和歌唱声!”他是在谈论自己的最新发明——光线电话机,这也是他生前认为自己“最伟大的发明”。光线电话机并未彻底改变成像领域,但贝尔在研究过程中却有一个意外收获…

克拉尼板如何让你“看见”声音?
“如果你想知道宇宙的秘密,就用能量、频率与振动来思考。”— 尼古拉·特斯拉 我们能“看见”声音吗?就算不能直接看到,但我们离这个目标已经不远了。通过改变看问题的角度,我们可以了解声学现象的本质。观察声学现象的一种方法是研究称为克拉尼板 的固体介质中的驻波。这是一种特殊技术,可以在板上产生图形,从而揭示声音的物理性质。

使用贝塞尔面板基准模型分析扬声器阵列
扬声器阵列的主要设计目的是实现比单个扬声器更广的声音覆盖范围。同时,阵列的辐射方向图必须与单个扬声器的辐射方向图毫无区别。使多个扬声器产生呈放射状分布的声音的一种方法是使用贝塞尔面板。工程技术人员通过分析贝塞尔面板系统的基准模型,可以优化扬声器阵列和其他声学系统的设计。

扬声器驱动器的非线性失真分析
为了全面透彻地分析扬声器驱动器设计,除了频域研究之外,声学工程师海需要进行非线性时域研究。

什么是多普勒效应?
救护车或警车迎面驶来,笛声的音调明显增高。虫子游过水坑,水面上荡起一道道波纹。夜空中的星星呈现出红色。以上均为多普勒效应的实例。

仿真 App 进入声学课堂
声学概念及其理论基础对于工科生来说很难形成生动直观的画面,而在德国慕尼黑工业大学,仿真 App 成为了一款实用教学工具。

通过仿真解释“音叉之谜”
如果敲打音叉并将其靠在桌面上,则发出的声音的峰值频率会加倍。 这个“音叉之谜”是否有物理上的解释?

如何利用边界元方法进行声学建模
了解将边界元方法(BEM)应用于声学建模的优势和策略。除此之外,我们还将讨论混合 FEM-BEM 法。

含热粘性损耗的声学拓扑优化
来自丹麦 GN Hearing 公司的特邀博主探讨了如何在助听器、手机和超材料几何结构等微型声学装备的拓扑优化中加入热粘性损耗。

MEMS 微镜的粘滞阻尼和热阻尼分析
微镜有两个主要的优点:低功耗和低制造成本。因此,许多行业将微镜广泛用于 MEMS 应用。为了在设计微镜时节省时间和成本,工程师可以通过 COMSOL Multiphysics® 软件准确计算热阻尼和粘滞阻尼,并分析器件的性能。

利用色散曲线分析充液管道
模拟充液管道不仅占用大量计算资源,而且极其耗时,不过您可以利用基于色散曲线的导波传播法来简化这一过程。

你听说过“鸡尾酒会问题”吗?
从鸡尾酒会到公共交通,在许多日常环境中都有相互竞争的声源。如果你想听一个特定的声音,例如在复杂的听觉环境中听到一个朋友的问题,那么必须区分周围的声音,并专注于感兴趣的声音。

鬼怪成真?利用振动声学解释闹鬼现象
诡异的动静经常被解读为超自然现象,事实上,它们只是振动声学、机械共振和声音衰减造成的结果。

评估壳厚度对消声器性能的影响
来自 Lightness by Design 公司的客座博主 Linus Fagerberg 将继续上一篇博客文章的话题,讨论辐射声音与消声器壳厚度的关系。 在本文中,我们将讨论用于测量消声器性能的各种实体。其中一个很重要的参数是消声器壳厚度,我们将研究该参数对消声器性能的影响。通过执行声-结构相互作用仿真,我们能够看到壳厚度如何影响消声器的性能。

通过仿真在消声器设计中预测声发射
来自 Lightness by Design 公司的客座博主 Linus Fagerberg 分享了一种在消声器设计中预测外部噪声产生情况的新方法。 近年来,欧盟对道路车辆实行了更严格的噪声排放限制,在这些限制条件下,消声器设计人员必须创造更高效的方式来开发和评估所设计的消声器的性能。在 Lightness by Design 公司,我们开发了一种新的方法来实现这个目标。

仿真助力超声聚焦的临床应用研究
来自 COMSOL 认证咨询机构 EMC3 咨询公司的特邀作者 Thomas Clavet 在本篇博客文章中讨论了基于相控阵和几何聚焦探头的临床超声聚焦技术。

一个简化的颗粒滤清器模型的声学分析
在某些汽车系统中,柴油颗粒过滤器可捕捉废气排放。研究这些滤波器的声学特性很重要,因为它们会影响消声器和其他部件。

多物理场建模提升声流分析效率
声流是一种利用声波产生稳态液体流动的技术。您可以借助多物理场建模来高效分析这种声流现象。

使用线性纳维-斯托克斯方程模拟气动声学
全面了解气动声学建模、线性纳-维斯托克斯方程,以及如何在COMSOL Multiphysics® 中引入此方程。

通过声学仿真优化探管麦克风设计
全球约有 7200 万个潜在助听器用户,每一个人都需要能够满足他们个性化需求的助听器设备。耳内测量可以确保这些设备的舒适性和有效性。测量这些设备需要使用麦克风,但其尺寸可能会引起一些问题。

在 COMSOL Multiphysics® 中模拟变速箱的振动和噪声
通过多体分析来计算变速箱的噪声、振动和声振粗糙度(NVH)是汽车和工业机械等领域的重要设计环节之一。本系列博客主讲齿轮建模。

利用集总参数建模分析助听器接收器
模拟完整的助听器系统需要占用大量计算资源。集中参数建模能够帮助您将系统组件耦合到测试装置中,从而方便验证。

用间断伽辽金法模拟线性超声波
了解如何使用基于不连续伽辽金法的物理场接口在 COMSOL Multiphysics® 中模拟线性超声应用。