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Acoustic-Solid Interaction with two Perfectly Matched Layers (PMLs)

This small tutorial model shows how to set up a model with both a solid mechanics and a pressure acoustics domain including two perfectly matched layers (PMLs), one for each physics.

Acoustic Streaming in a Microchannel Cross Section

Recent advances in the fabrication of microfluidic systems require handling of live cells and other micro particles as well as mixing. All this can, ...

敞开式扬声器箱中的驱动器

这一箱式扬声器施加了一个标称驱动电压并抽取得到随频率变化的声压级。驱动器的电磁属性由“扬声器驱动器”模型提供(“AC/DC 模块”中有此模型)。本例使用“声-壳相互作用,频域”多物理场接口,因此需要“结构力学模块”。

涉及流动的亥姆霍兹共振器:流动与声学相互作用

亥姆霍兹共振器因其可以使特定的窄频带衰减而用于排气系统。系统中流体的流动会改变共振器的声学属性和子系统的传输损耗。在此教学模型中,亥姆霍兹共振器位于主管道的侧分支,研究主管道中引入流动时的传输损耗。

平均流动计算时采用马赫数为 Ma = 0.05 和 Ma = 0.1 的 SST 湍流模型。然后使用线性纳维-斯托克斯,频域 (LNS) 接口求解声学问题。LNS 模型耦合了平均流速、压力和湍流粘度。并将结果与期刊论文中的测量结果进行比较,大小和共振位置表明结果与测量数据完全一致(如一维绘图所示)。需严格模拟衰减效应与流动效应之间的平衡,才能得到正确的共振位置。

蘑菇形压电换能器

蘑菇形压电换能器用于相对低频的大功率声发射。这是一种声呐应用中常见的换能器构型。这种换能器包含多个压电陶瓷环、一个头质量块和一个尾质量块,压电陶瓷环堆叠于头尾质量块中间,通过中心螺栓相连。在本例中,研究了换能器的频率响应,确定设备的结构和声学响应,如变形、应力、辐射压、声压级、远场束方向图、发射电压响应 (TVR) 曲线以及声束的定向指数 (DI)。

Anechoic Coating

Anechoic coatings are used for lowering visibility to sonars, for example on submarines. This model calculates the reflection, absorption, and transmission properties of an anechoic coating on a steel plate based on a setup from literature.

不同频域求解器进行的 Helmholtz 谐振器分析

本例模拟了常用的 Helmholtz 谐振器的频率扫描分析,这是一种经典的具有理论解的声学谐振电路,其中描述了如何使用不同的频域求解器。除了稳态求解器,本例还使用了渐近波形估计求解器和稳态频域-模式求解器,它们都基于扫描范围内的几个精确解经过扩充来重构结果。

医疗成像中聚焦超声发热现象

本例显示如何对聚焦超声波在人体组织中的发热现象建模。首先对水和组织中的静态声场建模,得到组织中的声学强度分布。计算得到吸收的声能,用来作为组织域中的“生物传热”接口中的热源,通过瞬态研究模拟组织置于超声场 1 秒内的加热和冷却过程。

本例需要“声学模块”和“传热模块”。

瞬态高斯爆炸 中文

此示例介绍并演示在求解瞬态声学问题时要记住的一些重要概念。具体来说,该示例研究激励中的频率组成、网格分辨率和时间步长之间的关系。

带压电换能器的超声波流量计:FEM 与 DG 的耦合

超声波流量计用于确定流经管道的流体的速度,其原理是超声波信号以某一倾斜角射入流体中。在没有流动的情况下,向上游方向和向下游方向发送信号,发射器到接收器之间的传送时间相同。有流体流动时,下游行波移动的速度比上游行波快。在许多情况下,压电换能器用于发送和接收超声波。

本教程示例演示如何在简化的无流动情况下使用压电换能器模拟超声波流量计。有限元法 (FEM) 用于对压电换能器进行建模,而超声波传播的建模则基于间断 Galerkin (DG) 方法。整个模型分为三个子模型。FEM 到 DG 的单向耦合用于从发射器发送超声波,DG 到 FEM 的单向耦合用于接收器。