188金宝搏优惠comsol多物理学^®5.6释放亮点

声学模块更新

对于声学模块的用户，comsol多物理学188金宝搏优惠^®版本5.6带来新的非线性声学，时间明确接口，港口弹性波传播的边界条件和瞬态热歧义模拟中的非线性效应。了解下面的这些和更多声学更新。

非线性声学，高声压水平的时间明确

新的非线性声学，时间明确界面用于建模流体中的有限振幅高声压级非线性波。应用领域包括生物医学区域，例如超声成像和高强度集中超声（HIFU），以及由于高度激发而导致非线性效应的任何声学系统。该方法非常有效，可以解决数百万个自由度（DOF）的问题。

该接口启用了多个物理，可以与弹性波，时间显式界面以建模敏捷声问题。吸收层用于设置有效的非反射边界条件。例如，当建模不同组织和流体等材料之间的过渡时，启用了材料不连续性的一致处理。您可以在新的圆柱波的非线性传播 - 验证模型和高强度聚焦超声（HIFU）通过组织幻影传播教程模型。

组织样品中聚焦超声脉冲传播的动画。描绘了网格，并显示自适应网状细化如何确保对聚焦信号的正确分辨率（黑暗区域具有非常细的网格）。仅在必要时才更新网格。

弹性波传播的端口边界条件

新的港口边界条件，可用于固体力学界面旨在激发和吸收进入或留下固体波导结构的弹性波。给定港口条件支持一种特定的传播模式。结合几个港口相同边界上的条件允许一致处理传播波的混合物，例如纵向，扭转和横向模式。合并的设置与几个港口条件为波导提供了出色的非反射条件，以至于完美匹配的层（PML）配置或低反射边界例如，功能。端口条件支持S参数（散射参数）计算，但也可以用作激发系统的来源。反射和传输波的功能可在后处理中获得。为了计算和识别传播模式，边界模式分析研究与港口条件结合使用。您可以在新的中查看此功能机械多层系统：小铝板中的弹性波传播教程模型。

微型声音端口，穿孔和烧烤架的非线性热声音

这非线性热门声学贡献功能为热门声学，瞬态界面以模拟瞬态热视频模拟中的非线性效应。这些贡献允许在突然膨胀时发生涡流脱落的建模，例如在穿孔，烤架或微型声音端口中。声场产生的涡流脱落或分离通常通过创建高阶谐波在系统的测量响应中引入失真。使用二阶密度表示选项，该特征还可以捕获与需要状态方程（压力，密度和温度关系）非线性表示的高声压水平相关的非线性效应。稳定化已添加到热雾的声学界面中，这在使用时至关重要非线性热门声学贡献解决高度非线性问题的功能。您可以在已更新的非线性狭缝谐振器教程模型。

一个重要的应用非线性热雾声功能是为了在微型释放端口端口上的涡流脱落（本地高粒子速度）引起的失真，例如在智能手机中。

声速（左）和温度（右）扰动显示涡流脱落，因为大幅度压力波与狭窄的小缝隙相互作用。

压力声学中的集团端口边界条件

新的集团端口边界条件压力声学，频域界面将波导或导管入口/出口的末端连接到具有集体表示的外部系统。这可以是电路（带有AC/DC模块），通过转移矩阵定义的两端口网络或波导的总体表示。存在几种表示和来源来描述集团系统并激发系统。当使用集体端口表示时，假定只有平面波在声波中传播。该条件简化了，例如，设置电声模型，其中传感器或子系统是通过集体等效模型描述的。这可能是在建模集成到耳塞或助听器中的微型扬声器，或者在智能扬声器系统中对麦克风及其入口进行建模时。您可以在这两个更新的模型中看到此新功能：

• lumped_receiver_with_full_vibroacoustic_coupling
• lumped_receiver_connected_to_test_setup_with_a_0.4 _-_ cc_coupler

大型声学模型的更强大的边界元素方法（BEM）

对于具有多个波长（高频或大域）的声学大型模型，即您可以启用一个新的稳定配方选项以确保以额外的自由度为代价的有效收敛。对于中小问题，应使用默认配方。当启用稳定配方时，会使用新的专用求解器建议。例如，考虑新的潜艇目标强度模型，这需要新的稳定配方才能收敛于大约800 Hz。如下图所示，也可以在5 kHz处求解模型（模型在群集的脂肪节点上使用160 GB的RAM在5小时内解决）。这对应于大约24倍24倍37波长的模型大小。

更有效的半空间和无限挡板建模

在里面压力声学，边界元素界面，一个新的排除边界添加了功能。您可以使用它来排除BEM模型的边界，这在使用时特别有用压力声学，边界元素接口为半空间或无限挡板设置。在这种情况下，所有边界在另一侧对称/无限声音硬墙应该排除在外。该方法在带预应力螺栓的压电托皮斯换能器教程模型。

由热力学产生的潮湿空气材料

在高保真和详细的绝对值声学模拟中，有必要了解潮湿空气的材料特性，这是环境压力，环境温度和相对湿度的函数。现在可以使用预定义的系统来定义潮湿的空气潮湿的空气在里面热力学节点。新的液体和气体性能模块可以使用此功能。一种应用是用于预测麦克风互相校准程序中使用的声传递阻抗。这在带有详细潮湿空气材料特性的压力互惠校准耦合器教程模型。

热视界边界层阻抗边界条件

在里面压力声学，频域接口，新的热雾的边界层阻抗边界条件增加了由于壁上的声学边界层中的热和粘性耗散而导致的损失。该条件有时被简单地称为BLI模型。损失以局部均质的方式包括在内，在该方式通过分析通过边界层进行集成。该条件适用于边界层不重叠的情况。以不同的方式配方，它不适用于非常狭窄的波导（具有与边界层厚度相当的尺寸）或高度弯曲的边界。除此之外，对几何形状的形状没有限制。与完整的热雾配方（如果满足条件）相比，该方法是准确的，并且计算密集程度要少得多。这热雾的边界层阻抗边界条件代表压力声学中的工程工具，可与狭窄的地区声学特征。应用在超材料领域，其中需要以有效的方式包括热莫斯的损失，以获得身体上正确的结果，但在对移动设备或测量设备进行建模时，也需要在微观声学上获得正确的结果。您可以在这些更新的教程模型中看到此新功能：

• ear_canal_acoustics
• Piezoelectric_mems_speaker

时间改进时间显式接口

时间显式物理接口，使用不连续的时间加勒金配方（DG-FEM），受益于各种绩效改进。用与该模型求解3D模型时的一般速度最高为30％压力声学，对流波方程和弹性波，时间显式接口。例如，超声流量计带有通用飞行时间配置现在在35分钟内解决comsol多物理学中的12 s188金宝搏优惠^®版本5.6在相同的标准工作站硬件上，在5.5版中为53分钟和4 s。重新制定压力声学，时间明确2D和2D轴对称的界面减少了以多达25％的求解的自由度（DOF）的数量。这转化为内存使用和运行时间的类似减少。时间显式DG-FEM方法已扩展到所有网格类型的工作，该方法允许在薄弹性结构中使用结构化网格。通常，使用结构化网格可以减少内存和加速。这可以在地震事件后的地面运动：散落一座小山目前使用四边形网格而不是三角形的教程模型。

将时间显式接口与ODE相结合

现在可以与普通微分方程（ODE）的系统结合使用显式接口的时间。例如，这可以用于制定声学中用户定义的频率依赖性阻抗边界条件。频率依赖性通过适当的ODE系统近似。ODE的另一个有用的应用是随着时间的推移整合速度字段，以便后处理使用该速度字段弹性波，时间显式界面。这在各向同性 - 抗异型样品：弹性波传播教程模型。此外，现在可以与代数方程（无时间导数的方程式）结合求解时间显式接口。

轴对称弹性波界面和应力，应变和能量变量

这弹性波，时间显式界面现在可以作为2D轴对称公式提供。一个例子在地震波通过地球传播教程。还添加了其他后处理变量弹性波，时间显式界面包括应力和应变变量的体积和偏离部分，应力和应变不变性以及能量密度和能量流量变量。

射线声学的更快，更易于使用的冲动响应

在里面射线声学脉冲响应的界面，渲染和计算时间得到了极大的改进。设置脉冲响应的步骤更简单，更一致。您可以根据计算的脉冲响应来分析和计算定性室声学指标，例如清晰度，定义和混响时间。这是使用新的能量衰减可以添加到冲动反应阴谋。此外，您可以将计算的脉冲响应信号导出到波形音频文件格式（.WAV）以进行进一步分析。过滤器内核功能已改进了脉冲响应计算，包括用户指定的滤波器内核定义和过滤器的可视化。

作为绩效改进的一个例子，呈现脉冲响应小音乐厅声学教程模型（使用20,000射线和6个八度带）已从comsol Multiphysics中的8分钟减少了近8个。188金宝搏优惠^®版本5.5，版本5.6中的1分钟10 s，使用相同的标准工作站硬件和模型设置的最佳实践。在解决较大数量的射线时，加速更加重要。除了更快的渲染外，脉冲响应模型的解决方案时间已从版本5.5中的4分钟40 s减少到版本5.6中的3分钟30 s。射线数据冲动反应绘图现在使用缓存的存储，该存储在脉冲响应图中更改选项时确保了快速渲染时间。一旦处理图，首次运行后，将诸如FFT，更改过滤器选项或分析新的能量衰减之类的后处理操作能量衰减亚场，几乎是瞬间发生的。

关于脉冲响应分析以及新功能，有重要的改进能量衰减子场。当源或最后一个反射与接收器接近时，这包括更精确的到达时间的计算。直接声音现在可以获得一致的到达时间计算和幂的求和。为了充分利用新功能，需要手动更新早期版本的模型。新的定性室声学指标，使用能量衰减子场所，是：混响时间（t₂₀，t₃₀， 和T₆₀），清晰度，定义，EDT，语音传输指数（STI）和调制传输功能。

导出到.wav文件格式

现在，您可以将所有1D图导出到.wav文件格式。这对于瞬态模拟或射线声学模拟中的脉冲响应而产生的声学尤其有用。收听文件或在外部声音分析工具中使用它进行进一步分析。例如，随着RPM的增加，电动机的噪音可以在下面播放。该示例来自新的电动机噪声：永久磁铁同步电动机的分析教程模型。

声学港口条件的新闻

当。。。的时候数字（平面波）选项用于港口功能热视听，频域模型，它现在自动检测到相邻波导边界上应用的边界条件。然后，当计算传播声模式的模式形状时，将自动包含条件。这样可以确保端口的身体一致模式形状。这数字（平面波）选项支持使用墙，，，，没有滑，，，，等温度，，，，绝热， 和对称条件。当生成使用数字端口的设置的默认求解器时，现在将自动配置求解器。

在压力声学中，添加了一种新选项，以计算无损系统中数字模式的模式形状和截止频率。对于没有任何损失的模型，新的计算的无损模式截止频率选项使得可以使用单个运行频率扫描边界模式分析每个港口的研究。端口在压力声学，频域和热视听，频域现在可以选择将功率缩放用于模式形状。默认值是使用振幅缩放。使用功率缩放选项，计算出的散射参数可以与特定模式携带的功率直接相关。

预定义的功率变量港口边界条件已经重新重新进行，以便可以直接用于优化模型。例如，请参见声学反复体的形状优化教程模型。

新的三参数近似JCAL POROACOSTIC模型

一个新三参数近似JCAL模型选项已添加到孔子功能中的功能压力声学，频域界面。该模型是现有的近似Johnson-Champoux-Allard-Lafarge（JCAL）模型，但仅需要指定三个多孔参数。这三个参数是孔隙率， 这中值孔径，和孔径分布的标准偏差。因此，该模型需要更少的输入来定义多孔矩阵，并且模型中的输入取决于平均孔拓扑属性。

改进线性化纳维尔 - 斯托克斯的稳定化

稳定线性化的Navier-Stokes物理界面通过更一致的配方进行了改进。具体而言，连续性，动量和能量方程的稳定贡献之间的平衡已得到改善。您可以在Helmholtz谐振器与流量：流动与声学的相互作用教程模型，其中结果在新版本中更平滑。

求解器的域分解和移动拉普拉斯方法的建议

对于纯净压力声学，频域模型，两个新的迭代求解器建议：一种使用移动的拉普拉斯方法和另一种使用域分解。现在，迭代求解器的建议自动在域和域之间的内部边界上添加必要的方程式贡献，以确保求解器效率。这移动的拉普拉斯求解器有效地在带有大量RAM的一台机器上求解大型型号，而域分解方法适用于在集群上使用分布式计算来解决非常大的问题。您可以在汽车舱声音 - 频域分析教程模型。

使用固体力学解决瞬态弹性波问题的新设置

在固体力学在时间域中求解弹性波问题时，可以确保正确有效的求解器设置。这些设置类似于瞬态声学接口中的现有设置。在里面固体力学接口节点，一个新的瞬态求解器设置已介绍了一个选项，以指定解决的最大频率。这应该是源激发的最大频率含量或可能会激发的最大本本特征频率。自动生成的求解器建议将具有使用适当的求解器方法进行波传播的设置，并确保在时间和空间中正确分辨率。

更快，更准确的射线渲染

渲染时射线轨迹绘图，新设置可用于准确地渲染射线的所有交点与几何形状中的表面，即使它们与解决方案数据中的输出时间步骤不相对。为了完美地渲染每个射线的每个相交点，旧实现与射线数的数量二次缩放，而新的行为与射线数线性缩放，当射线数量很大时，可能会带来巨大的加速。这也适用于射线和球，半球或平面之间的交点的计算。

新的基于锥的射线释放：3D中的平锥

在3D型号中，当您释放射线锥时，您现在可以选择定义射线风扇或扁锥。您可以定向扁平的光线锥，以便它位于任何平面。此外，其他一些锥形射线释放功能在选择横向方向方面还具有更大的灵活性，这意味着您现在可以更好地控制射线在圆锥形分布中的确切位置。

弹簧和阻尼器连接点

在所有结构力学界面中，一个新功能称为春天已添加以将两个点与弹簧和/或阻尼器连接。这些点可以是几何点，但它们也可以是抽象的，例如，通过使用附件或直接连接刚体。弹簧可以是物理的，其力沿两个点之间的线作用，也可以用完整的矩阵描述，将所有转换和旋转自由度连接在两个点中。该功能还可以在两个不同的物理接口中连接点之间的弹簧。

管道声学的更灵活的许可

这管道声学，频域和管道声学，瞬态现在可以与管道流块或声学模块一起使用接口。

声学模块中的其他重要增强和更新

• 现在可以使用预定义的后处理变量，可用于有效的声音幅度和主要方向的速度各向异性声学。
• 现在计算出散射场公式的强度变量：背景，散射和总场变量。
• 在里面声学扩散方程接口，导入表定义频段中属性的表时的可用性已得到改善。
• 这背景流体流耦合多物理功能现在支持高马赫数流接口作为流数据的来源。

新的和更新的教程模型和应用程序

188金宝搏优惠comsol多物理学^®版本5.6将几种新的和更新的教程模型和应用程序带入声学模块。