COMSOL Multiphysics^® 6.4 发布亮点

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声学模块更新

COMSOL Multiphysics^® 6.4 版本为“声学模块”的用户带来了多项功能增强，包括时域显式压力声学的多 GPU 支持、CGNS 流场数据导入、内置 JCA 和 JCAL 多孔介质声学模型，以及全新的周期性端口 专用特征。欢迎阅读以下内容，进一步了解这些更新。

“压力声学，时域显式”支持多 GPU

压力声学，时域显式 接口的 CUDA-X 加速 GPU 求解方案现已支持单机多 GPU 和集群 GPU 配置；加速的 CPU 求解方案也已扩展至集群配置。这些改进使得室内声学仿真速度提高了数倍，并可构建更大规模的波长解析模型。例如，在新的室内音乐厅 - 基于波教学案例中，求解 500 Hz 倍频带（网格解析频率高达 750 Hz）会生成一个包含 3 亿自由度 (DOF) 的模型。使用加速 CPU 求解方案在 16 个集群节点上模拟 40 个周期（30,000 个时步）耗时约 7 小时 45 分钟，而使用单 GPU (NVIDIA^® H100) 仅需 3 小时。

在汽车座舱声学 - 瞬态分析教学案例中，使用单块 GPU (NVIDIA^® RTX 6000 Ada) 将使得第一个研究的仿真时间从 6.3 版本所需的 57 分钟缩短至 50 分钟，如果使用 2 块 GPU 运行仿真，时间进一步降至 29 分钟，几乎减半。类似性能提升也体现在基于波的时域室内声学仿真（含频率相关阻抗）和开放式办公空间的声学分析教学案例中。

请注意，使用单 GPU 时，所有许可证类型均支持压力声学，时域显式 接口；但使用多 GPU 时，则需要网络浮动许可证。

新的“室内音乐厅”教学案例展示了一个瞬发脉冲（中心频率为 500 Hz）的传播过程。

CGNS 流场数据导入与气动声学

新版本通过多个重要的新特征显著提升了气动声学与对流声学的仿真效率。用户现可通过新增的 CFD 数据 (CGNS) 功能，配合新的导入流体流动 接口，将以 CGNS 文件格式存储的 CFD 数据导入 COMSOL Multiphysics^®。这种组合方式可确保数据被完整导入并精准映射至计算网格。此外，新接口还可无缝集成至现有的背景流体流动耦合 与气动声学流动源 多物理场耦合及映射研究，实现更高效的一体化仿真分析。

其他更新包括：线性势流，频域 接口新增了Brambley 阻抗模型；线性欧拉接口新增了线性扰动可压缩方程 (LPCE) 公式选项并改进了稳定性；用户现可在设置气动声学流动源 特征时应用窗函数。欢迎参考以下教学案例，了解这些新功能的具体应用：

helmholtz_resonator_with_flow_cgns（新）
generic_nacelle_liner（新）
tandem_cylinder_flow_noise_DES_6.4_cleared（新）
cavity_flow_noise
point_source_2d_jet

使用新的线性势流 Brambley 阻抗条件模拟带内衬发动机短舱的声辐射。

时域多孔介质声学的内置 JCA 和 JCAL 模型

压力声学，瞬态 和压力声学，时域显式 接口现在提供多孔介质声学 特征，用户可以在设置多孔材料时使用两个新选项：Johnson–Champoux–Allard (JCA) 和 Johnson–Champoux–Allard–Lafarge (JCAL) 模型，对原有的用户定义 选项进行了扩展。选择任一新模型后，系统将基于这两种模型常用的多孔介质声学材料参数（孔隙率、流阻率、曲折度等）计算基础的部分分式近似解。

COMSOL Multiphysics 用户界面，显示了“模型开发器”，其中突出显示“多孔介质声学”节点，并显示其对应的“设置”窗口；“图形”窗口中显示多孔材料模型。

压力声学，瞬态接口中 多孔介质声学特征的设置，其中选用 Johnson–Champoux–Allard (JCA) 模型来模拟多孔材料。

周期性端口

周期性端口 是专为模拟周期性结构（如，吸声器和扩音器）的透射、反射及散射问题而设计的新特征，能将反射能量分解为镜面和非镜面方向，尤其适用于扩音器建模仿真。新特征可处理结构上的平面波入射，并通过周期性端口 条件的衍射级端口 子特征捕捉所有反射和透射的衍射级。欢迎参考更新的多孔吸声体和施罗德扩散器二维模型教学案例，了解周期性端口 特征的实际应用。