研究開発におけるマルチフィジックスシミュレーションの具体例
さまざまな業界のエンジニア, 研究者, 科学者がマルチフィジックスシミュレーションを使用して革新的な製品の設計とプロセスを研究および開発しています. COMSOL カンファレンスで発表したテクニカルペーパーやプレゼンテーションからインスピレーションを得てください. 以下の選択項目を参照するか, クイック検索ツールを使用して特定のプレゼンテーションを検索するか, アプリケーション領域でフィルタリングします.
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电子设备中，扬声器系统的低频性能对用户体验影响至关重要。在诸多提升低频性能的方法中，N-bass粉的应用广泛，N-bass粉的利用效率对仿真提出了需求。本文提出了一种评估N-bass粉利用效率的仿真分析方法，使用Comsol Multiphysics中压力声学物理场中的多孔介质声学模块，评估扬声器模组中后腔的几何结构设计变化对N-bass粉利用率的影响，仿真输出后腔几何的有效灌粉区域以及对应的灌粉量。本仿真分析方法能够指导电子设备产品的几何设计，提前预估产品的低频音频性能，加快研发进度，降低时间及物料成本。 詳細を見る
引言 声子晶体是一类结构或物理参数周期变化的材料，可以用来调控声波的传播。声子晶体在波导、隔声、吸声等领域具有潜在的应用。除此之外，研究学者还发现声子晶体具有一些新颖的功能，如负折射、负弹性模量、负质量密度等。受翅片式结构启发，本文设计了翅片式声子晶体（PCFs），并通过数值模拟研究了该类声子晶体的隔声性能。 COMSOL MULTIPHYSICS® 的使用 模拟中采用COMSOL Multiphysics的声学模块和结构力学模块，采用完美匹配层以获得更好的模拟结果。 结果 本文模拟了翅片式声子晶体在6300 Hz时的声压场，并计算了传递损失 ... 詳細を見る
为实现超声导波对零部件的遍历检测，需研究超声导波相位模态控制与空间聚焦双相控技术。本文建立了超声导波阵列传播模型，推导得到二维阵列相位模态控制与空间聚焦双相控方法，在有限元软件COMSOL中运用固体力学物理场接口，建立铝板超声导波二维阵列聚焦传播模型，通过对各阵元添加不同的延时控制，实现激励模态控制与空间聚焦仿真，获得激励模态下铝板中超声导波传播的位移场分布，为超声导波阵列换能器的研制以及聚焦实验研究提供了有力依据。 詳細を見る
移动电话产品向更薄的趋势发展，装入手机中的微型扬声器能使用到的音腔空间也就日趋减少。为了高效利用手机内部空间，手机音腔设计时往往导通扬声器位置周围的小空间作为其音腔，扩大音腔体积。与此带来的问题是，因手机内部空间限制，导通管或导通孔规格较小，产生了声谐振效果。谐振频率点往往位于重要的中频段，使声压级中频段曲线出现波谷，影响声学性能和听感效果。 本文说明了声谐振产生的原因，并通过电力声类比，用理论方法估算出声谐振频率点的大致范围。为了解决声谐振产生的问题，我们使用 COMSOL Multiphysics® 准确模拟出扬声器声腔的 SPL 曲线，通过 SPL ... 詳細を見る
磁性和弹性是材料中最基础的两种性质。由于磁弹耦合作用，磁性材料的某些声学模式可以显著地影响其磁性模式，反之亦然。利用磁弹耦合作用可以实现声波的非互易性传播、声波驱动的磁畴壁和磁斯格明子、声波辅助的磁化翻转等等。 我们利用了COMSOL Multiphysics内置的固体力学模块以及课题组开发的微磁学模块。我们可以在时域中仿真磁弹耦合波的传播、磁结构的稳定和运动，可以在频域中仿真磁弹耦合波的本征模式、磁斯格明子的呼吸和旋转模式。在频域中，我们利用floquet边界条件设置布洛赫周期并进行参数化扫描，可以更快速地计算磁弹耦合波的能谱。 通过COMSOL ... 詳細を見る
随着人们生活水平的提高，人们对音响设备的音质要求也越来越高，而指向性是评估扬声器系统的一个重要性能指标，与工作频率及辐射面的线度有关。指向性既是优点也是缺点，优点是能使得声束沿固定方向传播，从而控制在特定区域内，避免对周边区域产生噪音干扰；而在高保真听音室、电影院等场所，扬声器的指向性效应应当尽量避免，否则会造成最佳听感空间位置过于狭小，影响人们的听觉享受。在音箱设备中，扬声器是一个最薄弱的器件，但是对音箱效果而言，它又是一个最重要的部件。针对扬声器的尺寸越大，指向性越尖锐，影响听感这一问题，这里通过在扬声器振膜上方设计特定的超表面结构，利用其本征参数可调节性 ... 詳細を見る
电声产品测试为了更贴近于实际人耳感受到的灵敏度，通常测试时会带上一个耦合腔来模拟耳道的情况，使麦克风测试到的声压更接近于人耳感受到的声压。目前测试较为普遍配合的耦合腔一般有711高漏仿真耳耦合腔、711低漏仿真耳耦合腔和318仿真耳耦合腔。电声产品经过不同的耦合腔测试会在整个频段体现出不同的声压级，设计电声产品的前期，需要了解到不同耦合腔是否可以满足设计需求。使用COMSOL可以对细窄管道和狭缝区域模拟分析，将耦合腔的特性准确仿真模拟出，有效预知电声产品经过耦合腔之后的性能特性。 詳細を見る
智能设备的普及离不开发声物件，随处可见的手机、智能音响、智能家居......都有扬声器的踪影，人们对音质的要求也是日渐严苛。随着便携式移动电子设备的发展，预留给扬声器的设计空间越发狭小复杂，这给扬声器及其他各零部件设计提出了巨大挑战，零件的大小差异、形状的多元以及布局的杂乱使得微型扬声器和受话器在移动设备中的声场分布错综复杂。利用Comsol多物理场仿真软件可以在前期设计中有效的预知移动设备中微型扬声器的声音扩散情况，查看空间中的声压级大小及分布，避免腔体内各零件组装产生的声音干涉，同时可以模拟出发声物件在该空间布局状态下的振动情况 ... 詳細を見る
本文基于Helmholtz原理设计了一种穿孔板与共振腔的复合吸声结构，利用COMSOL软件中压力声学模块对该结构进行参数化仿真分析，探索了多参数腔体的宽带吸声调控机制，最终设计出了一种在中低频率处具有较好吸声性能的穿孔腔体吸声结构单元，可以很好地改善传统吸声材料中低频吸声不足的缺点。 詳細を見る
