如何在声学建模中使用求解器建议

在建模大型的行业规模的声学问题时，用手头的硬件有效地解决它们可能会具有挑战性。即使在优化网格，利用对称性并执行其他建模技巧之后，这也可能发生。一种重要的，有时是监督的技术是使用自动生成的迭代求解器建议。这些建议通常比默认求解器更有效甚至更快。在这里，我们探讨了求解器建议的使用以及它们如何用于声学模型。

介绍求解器建议

在使用声学模块的任何物理学（ComsolMultiphysics®软件的附加组件）设置和求解模型时，我们生成了所谓的188金宝搏优惠求解器建议。这些是预定义的求解器（通常是迭代求解器），在其中我们进行了所有必要的设置，以便它们适用于所选的单物理或多物理建模方案。

大多数物理接口中使用的默认求解器是一个直接求解器，对于适合机器可用内存的所有中等问题，它具有高效且可靠的求解器。但是，当模型变大时，您可能会用尽内存。在这些情况下，建议的求解器之一可能会为您提供帮助。

通常，当您增加声学模型中的频率并需要相应地完善网格时，您将需要一个求解器建议之一。如果您决定使用更详细的模型，例如热雾声音，以便对某些狭窄的声学区域进行更详细的损失，这也会发生这种情况。

求解器建议在模型构建器中的外观示例。

您如何选择和启用求解器建议？有一些重要步骤：

1. 右键单击感兴趣的研究，然后选择显示默认求解器
2. 扩展求解器配置和固定求解器节点（对于瞬态模型，这将是时间依赖性求解器节点）
   • 在这里，您将看到使用中的求解器（启用并通常称为建议的直接求解器（标签））
   • 您还将看到建议的迭代求解器（描述）（标签）那是禁用的（可能有多个）
3. 右键单击并选择使能够（或按F4）启用迭代求解器

在上面的列表中标签是生成求解器建议的物理或多物理耦合的标签（或短手）。例如，压力声学将具有标签ACPR。如果要求解声学互动（ASI）问题，则标签将是ASB1来自声学结构边界耦合功能。

在模型构建器树中的物理或多物理耦合旁边看到标签。该建议还包括对所使用的求解器设置的简短描述；例如，GMG与GMG（请参见上图）是指具有（几何）Multigrid Proponditioner的GMRES迭代求解器。可以在“使用…建模”部分中看到各种求解器的详细信息声学模块用户指南。在此博客文章中，我们不会详细描述所有求解器建议，而是指向文档。

当。。。的时候显示默认求解器选择命令，分析模型中的物理接口和多物理耦合。求解器建议基于物理界面，每个接口将有一个建议，如标签所示。如果使用多物理耦合，则会生成有关耦合问题的建议（显示了耦合特征标签）。这也意味着，如果您对模型进行更改（例如添加额外的物理学并使用多物理耦合将其耦合），则必须重新生成求解器。此步骤很重要，最好通过右键单击解决方案节点（例如，解决方案1）和选择重置求解器默认。您也可以选择设置新研究并在这一点上生成默认求解器。

在某些特殊情况下，您需要额外注意并执行一些手动设置，例如，如果您手动将不同的物理学或将集体电路模型与有限元型号相结合。多个用于传感器建模的教程模型使用此策略：

• 集结扬声器驱动程序
• 结合接收器，带有全敏声耦合
• 与0.4 cc耦合器连接到测试设置的集总接收器

对于手动耦合物理接口的情况，默认情况下，comsol®软件将使用隔离的求解器方法。188金宝搏优惠在某些情况下，该策略将起作用，但如果模型强烈耦合，则不会起作用。在这种情况下，您必须切换到完全耦合如上所述的三个示例所示，求解器。

求解器配置通过完整的振动声耦合模型扩展了集总接收器。

对声学模块中建议的求解器的更新是针对COMSOL多物理学的每个新版本进行的，该新版本在适用时结合了最新的求解器技术，并改进了单个物理学和多物理问题的分析方式。188金宝搏优惠188金宝搏优惠Comsol试图使建议的求解器尽可能稳健有效。

尽管此博客文章是专门为声学应用程序编写的，但在其他物理领域也生成了求解器建议，包括结构力学，传热和CFD。

这里学到的最重要的教训是，每当对模型进行更改（通过添加物理或引入新耦合）时，通常必须更新或再生求解器。在下一节中，我们演示了两个模型的示例，其中求解器建议在声学应用中使用。

使用求解器建议的2种声学模型

在第一个示例中，我们查看一个声学结构的交互问题，扬声器驱动器在通风的围栏教程模型中。下面的视频显示了如何为该模型选择建议的迭代求解器。

在通风外壳教程模型中激活扬声器驱动程序中的迭代求解器建议。

从默认直接求解器切换到建议的迭代求解器时，加速和内存保存了什么？当然，这取决于您可以使用的硬件和型号尺寸。在这种情况下，这些型号在三年历史的台式机上解决了Intel®Core™i7-4790 CPU，在3.6 GHz（4核）上运行32 GB RAM。

在3500 Hz（带有适当的网格）中求解扬声器型号需要8 GB的RAM，并且需要64 s的默认直接求解器。使用建议的迭代求解器，需要4.7 GB的RAM，需要63 s（解决3.8e5 dofs）。将频率增加到5000 Hz（通过更改网格参数lambda_min在模型中343 [m/s]/3500 [Hz]到343 [m/s]/5000 [Hz]）需要18.8 GB的RAM，需要243 s的默认直接求解器，而使用建议的迭代求解器，则需要6.8 GB的RAM，并且需要87 s（求解为8.3e5 dofs）。因此，加速和内存节省随着模型大小而增加。

在第二个示例中，我们解决了一个较大的热雾声学问题：穿透性教程的转移阻抗。在应用程序库中，该模型包括两个版本：一个分析四分之一的穿孔（使用对称性，称为Transfer_impedance_perforate.mph）和其他模型整个穿孔（称为trasse_impedance_perforate_withdd.mph）。在PDF文档。

迭代求解器的建议在穿透性教程模型的转移阻抗中激活。

下一步

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其他资源

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