声学与振动 博客文章
我们能听出鼓的形状吗？
半个世纪前，Mark Kac 做了一个有趣的讲座，讲座内容基于十年前他从 Bochner 教授那听到的一个问题：“我们能听出鼓声的形状吗？”他把讲座的重点放在特定的(待定)一组特征值能否确定振动鼓膜形状。特征值问题已经解决了，在这里，我们通过考虑一些有趣的物理效应，探索这个问题中“听”的部分。
使用 COMSOL Multiphysics 对室内声学进行建模
在室内声学中，重点是解决封闭空间的声音质量。我们向您演示如何在 COMSOL Multiphysics 中建立这些声学模型。
如何计算声辐射力
你知道吗，物体实际上可以被声音移动？这种效应被称为声辐射，它是一种可在 COMSOL® 软件中分析的声致伸缩现象。
仿真助力飞机发动机噪声分析
多年来，降低飞机发动机噪声一直是航空业的主要关注点。要将噪声辐射降到最低，当然需要先了解发动机噪声，考虑到飞机系统和几何的复杂性，这项任务就变得非常困难。通过航空发动机导流管模型，我们获得了对飞机发动机声场的更深入理解。
采用声悬浮技术精准制药
制造药品时需要无污染的空间，因此科学家尝试了许多创新的方法来改进相关工艺。在阿贡国家实验室（Argonne National Lab），曾希望能够创建一种可以在稀薄空气中漂浮和旋转化学化合物的设备并予以实现。这种设备可以非常精确地控制所需的每种化学药品的量，并将外部杂质破坏结果的风险降到最低。 声音如何举升物体 阿贡国家实验室（Argonne）的研究人员使用多物理场仿真和试错原型制作来提升声学悬浮装置的效率。当我们需要移动对象时，声音可能不是我们通常可以采用的工具。那么，如何利用声音在实验室环境中使物体漂浮或悬浮？答案在于以正确的方式组合力即可产生提升力。 当声音振动通过空气等介质传播时，所产生的压缩是可测且真实的。通过组合声泳力、重力和阻力等压力，不仅足以提升液体药物之类的材料，而且还可以根据操作员的需要对药物进行定位、旋转和移动。 声学悬浮器的换能器之间的波所产生的压力袋会在粒子尺度上产生较大的提升力。 结晶之前旋转药滴 通过使液滴保持稳定旋转，在药物保持液态和无定形状态下，研究人员能够使其进行化学反应。这是创造一个安全、稳定的环境使药物正确合成的关键所在。 声学悬浮装置的几何建模 声学悬浮装置中的每种材料和尺寸都会影响该设备，包括是否按照最终设计进行正常工作，以及是否能根据使用它的科学家的需求进行精细调整。 该设备的几何形状包括两个小型压电传感器，它们像喇叭一样竖立在产生药物的工作区域的上方和下方，如下图所示。 声学悬浮器的波型由位于平坦相对的换能器上的高斯形状泡沫控制。 设计中最重要的部分可能是由聚苯乙烯制成，并覆盖每个换能器端部的高斯形状的泡沫，这种泡沫可以消除所需范围之外的声波，能作为滤波器来维持均匀、明确的驻波。 Argonne的团队耦合使用了COMSOL Multiphysics® 中的“声学模块”、“ CFD模块”和“粒子追踪模块”对声学悬浮器进行了建模。通过仿真，他们能够缩小声场的形状和浮动液滴的位置。 上图仿真结果显示，在T = 0.75秒时，颗粒形成了液滴。左侧显示了仿真中预期的粒子分布，右侧显示了液滴的实际分布的照片。 使用声学悬浮装置生产更安全、更精确的药物 声悬浮技术的发展以及能控制越来越精细的化学反应的能力，使药物科学界的成员扩展了其研究领域，未来也许会发现更多能够挽救生命的新药。 扩展阅读 了解有关通过声悬浮技术实现飘浮更多信息。
在组件级别研究声呐系统
声音导航测距（SoNaR，更常见的是用小写字母表示的 “sonar”）技术可用于水下探测和通讯。为改进声呐系统，需从组件级别优化设计。声呐的一个主要组件是电声换能器。
风力涡轮机引起的海洋变化
将风力涡轮机放在海上的一个好处是什么？不能被听到它们的噪声! 还有更好方法吗？近海的大风发生得更有规律，使能源生产更有效!
如何在 COMSOL Multiphysics 中模拟热粘性声学
当模拟声学现象、尤其是对几何尺寸非常小的声学装置而言，需要考虑许多复杂因素。热粘性声学 接口为声学模型的建立，及对声压、速度场、温度变化等因素的求解提供了一个简便、精确的方法。在本文中，我们将介绍如何在 COMSOL Multiphysics 中模拟热粘性声学问题，同时还为您提供了一些操作技巧和有用的资源。