COMSOL Multiphysics® 5.6 Release Highlights


Acoustics Module Updates


새로운 5.6 버전에는 Nonlinear Acoustics, Time Explicit 인터페이스, 탄성파 전달을 위한 Port 기능, 열점성 비선형 시간 해석 기능이 추가 되었습니다. 더 자세한 사항은 아래 내용을 살펴 보시기 바랍니다.


Nonlinear Acoustics, Time Explicit for High Sound Pressure Levels


Nonlinear Acoustics, Time explicit 인터페이스가 추가되어 유체에서 높은 음압 레벨의 비선형 음파를 해석하는데 사용 할 수 있습니다. 관련 산업 분야는 의료 분야로 초음파 이미지, 초음파 치료기(HIFU) 등이지만, 높은 수준의 음압 신호로 비선형 효과가 나타나는 시스템을 해석할 때 사용 가능합니다. 이 방법은 메모리 사용이 매우 효율적이어서 수백만 자유도를 갖는 모델도 해석이 가능합니다.

Elastic waves, Time explicit 인터페이스와 연동 해석이 가능하여 유체, 고체를 포함한 음향 진동 모델의 해석이 가능합니다. 흡수 층 기능을 제공하여 반사 없는 경계 설정이 가능합니다. 서로 다른 조직이나 유체와 같은 매질간의 전파 매질이 다른 경우에 연동해 주는 기능도 제공합니다. 관련한 자세한 내용은 다음 Nonlinear Propagation of a Cylindrical Wave — Verification Model 과 High-Intensity Focused Ultrasound (HIFU) Propagation Through a Tissue Phantom 예제를 살펴 보시기 바랍니다.

생체 조직에서 펄스 신호로 생성된 음파의 전파 영상. 메시는 펄스 음파의 위치에 따라서 수정되면서 해석이 수행됩니다. 메시는 필요한 경우에만 수정 됩니다.

생체 조직에서 펄스 신호로 생성된 음파의 전파 영상. 메시는 펄스 음파의 위치에 따라서 수정되면서 해석이 수행됩니다. 메시는 필요한 경우에만 수정 됩니다.


 실런더 형 파의 비선형 전파로 쇼크 형성이 포함되어 있습니다. Nonlinear Pressure Acoustics, Time Explicit인터페이스를 사용하여 계산하였습니다.

실런더 형 파의 비선형 전파로 쇼크 형성이 포함되어 있습니다. Nonlinear Pressure Acoustics, Time Explicit인터페이스를 사용하여 계산하였습니다.



Port Boundary Condition for Elastic Wave Propagation


Port(포트) 경계 조건이 Solid Mechanics 인터페이스에 추가 되었습니다. 이 조건은 고체 도파관 구조로 들어가거나 나가는 탄성파를 생성하거나 흡수하는 조건으로 사용합니다. Port 조건 하나당 하나의 특정 전파 모드를 지원합니다. 동일한 경계에서 여러 포트 조건을 결합하면 세로, 비틀림, 가로 모드와 같은 전파 파의 혼합(모드)을 일괄적으로 처리할 수 있습니다.

여러 Port 조건과 결합된 설정은 뛰어난 비 반사 조건을 제공해서, 도파관이 PML 구성이나 Low-Reflecting Boundary기능을 가집니다. 포트 조건은 S- 파라미터 (산란 파라미터) 계산을 지원하지만, 시스템을 가진하는 소스로도 사용할 수 있습니다. 반사파와 투과파의 힘은 후처리에서 사용할 수 있습니다. 전파 모드를 계산하고 식별하기 위해 Boundary Mode Analysis해석을 포트 조건과 함께 사용할 수 있습니다. 이 기능은 새로운 Mechanical Multiport System : Small Aluminium Plate 튜토리얼 모델의 Elastic Wave Propagation에서 볼 수 있습니다.

그4개의 포트를 사용한 예시

4개의 포트를 사용한 예시



Nonlinear Thermoviscous Acoustics for Miniature Sound Ports, Perforates, and Grills


과도 열 점성 시뮬레이션에서 비선형 효과를 모델링하기 위해 Nonlinear Thermoviscous Acoustics Contributions 기능이 Thermoviscous Acoustics, Transient 인터페이스에 필요에 따라 추가할 수 있습니다. 해당 부분은 천공, 그릴 또는 소형 사운드 포트와 같이 갑작스런 확장에서 발생할 수 있는 와류 흘림(shedding) 현상이 가능합니다. 음향 장에 의해 생성되는 와류 흘림 또는 분리는 일반적으로 고차 고조파를 생성하여 시스템의 측정된 응답에 왜곡을 유발합니다. 2 차 밀도 표현 옵션을 사용하면, 상태 방정식 (압력, 밀도 및 온도 관계)의 비선형 표현이 필요한 높은 음압 레벨과 관련된 비선형 효과도 포착할 수 있습니다. 고도의 비선형 문제를 해결하기 위해 비선형 Thermoviscous Acoustics Contributions 기능을 사용할 때, 필수적인 열 점성 음향 인터페이스에 안정화가 추가되었습니다. 업데이트된 Nonlinear Slit Resonator 튜토리얼 모델에서 이 기능을 확인할 수 있습니다.

 Nonlinear Thermoviscous Acoustics 기능의 중요한 적용 분야는 스마트폰과 같은 작은 스피커의 출구에서 발생하는 와류로 발생하는 왜곡을 모델링 할 때 입니다.

Nonlinear Thermoviscous Acoustics 기능의 중요한 적용 분야는 스마트폰과 같은 작은 스피커의 출구에서 발생하는 와류로 발생하는 왜곡을 모델링 할 때 입니다.


 왼쪽 음 속도와 오른쪽 온도 섭동 결과로서 큰 음압과 작고 좁은 슬릿의 상호 작용으로 나타나는 볼텍스를 보여 줍니다.

왼쪽 음 속도와 오른쪽 온도 섭동 결과로서 큰 음압과 작고 좁은 슬릿의 상호 작용으로 나타나는 볼텍스를 보여 줍니다.



Lumped Port Boundary Condition in Pressure Acoustics


Pressure Acoustics, Frequency Domain 인터페이스의 새로운 Lumped Port 경계 조건은 도파관 또는 덕트 입구 / 출구 끝을 집중 표현으로 외부 시스템에 연결합니다. 이는 Electrical Circuit (AC / DC 모듈 포함), 전송 매트릭스를 통해 정의된 2 포트 네트워크 또는 도파관의 집중 표현이 될 수 있습니다. 집중 시스템을 설명하고 시스템을 가진하기 위해 여러 가지 표현과 출처가 존재합니다. 집중 포트 표현을 사용할 때 음향 도파관에서 평면파만 전파한다고 가정합니다. 예를 들어 이 조건은 변환기 또는 하위 시스템이 집중된 등가 모델을 통해 설명되는 전기 음향 모델 설정을 단순화합니다. 이는 이어폰 또는 보청기에 통합된 소형 라우드 스피커를 모델링 할 때나 스마트 스피커 시스템에서 마이크 및 해당 입구를 모델링 할 때 일 수 있습니다. 다음 두 가지 업데이트 된 모델에서 이 기능을 볼 수 있습니다.

  • lumped_receiver_with_full_vibroacoustic_coupling
  • lumped_receiver_connected_to_test_setup_with_a_0.4_-_cc_coupler


 그림은 Lumped Port 경계 조건 사용자 설정 창으로 Electric Circuit 과 Pressure Acoustics 을 연동하고 있습니다.

그림은 Lumped Port 경계 조건 사용자 설정 창으로 Electric Circuit 과 Pressure Acoustics 을 연동하고 있습니다.



More Powerful Boundary Element Method (BEM) for Large Acoustics Models


형상이 크거나, 높은 주파수로 인해서 많은 파장이 포함되는 큰 규모의 모델을 해석 할 때 좀더 안정된 수렴 성능을 위해서 Stabilized Formulation 옵션이 추가 되었습니다. 물론 중간 이하의 모델은 기존 방식이 적용됩니다. 이 옵션을 사용하게 되면 기존과 다른 전용 솔버가 사용됩니다. 예를 들어 Submarine Target Strength 모델에서 800Hz 이상 주파수가 적용 될 때 이 옵션을 사용합니다. 아래 그림처럼 5kHz 가 적용된 모델을 해석하는데 옵션이 사용되었습니다(클러스터에서 160GB 정도 메모리를 이용하여 5시간 정도 계산하여 얻을 결과 입니다). 모델의 크기는 대략 (210*24*37) 파장 정도되는 모델입니다.

5kHz 가 적용된 잠수함 표면에서 압력 결과

5kHz 가 적용된 잠수함 표면에서 압력 결과


5kHz가 적용된 잠수함에서 100m 떨어진 위치에서 산란 음압 레벨 방사 패턴.

5kHz가 적용된 잠수함에서 100m 떨어진 위치에서 산란 음압 레벨 방사 패턴.



More Efficient Half-Space and Infinite Baffle Modeling


Pressure Acoustics, Boundary Elements 인터페이스에 Excluded boundary 기능이 추가 되었습니다. 모델에서 특정 경계 면을 제외하는 기능입니다. 이 기능은 Pressure Acoustics, Boundary Element 인터페이스를 이용해서 무한 반사 조건이나 반구와 같은 조건을 설정할 때 유용합니다. Symmetry/Infinite Sound Hard Wall의 반대 위치에 있는 모든 경계를 제외합니다. 다음 Piezoelectric Tonpilz Transducer with a Prestressed Bolt 예제 모델에서 자세히 확인 할 수 있습니다.

 무한 반 공간 설정에서 FEM–BEM 설정을 사용하여 모델링한 tonpilz 변환기의 방사 압력. 이미지는 변환기의 SPL 및 변형을 보여줍니다. 모델은 BEM 음향 공식과 구성 방정식을 사용하도록 업데이트되어 프리 텐션을 고려합니다.

무한 반 공간 설정에서 FEM–BEM 설정을 사용하여 모델링한 tonpilz 변환기의 방사 압력. 이미지는 변환기의 SPL 및 변형을 보여줍니다. 모델은 BEM 음향 공식과 구성 방정식을 사용하도록 업데이트되어 프리 텐션을 고려합니다.



Moist Air Material Generated from Thermodynamics


높은 정합도와 구체적인 결과 값들이 필요한 해석을 할 때, 압력, 온도, 상대 습도를 인자로 하는 습한 공기의 물성 정보가 필요합니다. 습한 공기의 물성 정보가 Thermodynamics노드의 Moist Air에서 제공되는 값을 이용합니다. 이 기능은 Liquid & Gas Properties 모듈이 있으면 됩니다. 한 가지 응용 분야는 마이크의 상호성 교정 절차에 사용되는 음향 전달 임피던스를 예측하는 것입니다. 관련 기능은 Pressure Reciprocity Calibration Coupler with Detailed Moist Air Material Properties 예제 모델에서 보여주고 있습니다.

 Pressure Reciprocity Calibration Coupler 예제에서 Thermodynamics 기능을 이용한 습윤 공기 물성치 사용을 보여주고 있는 사용자 설정창(UI).

Pressure Reciprocity Calibration Coupler 예제에서 Thermodynamics 기능을 이용한 습윤 공기 물성치 사용을 보여주고 있는 사용자 설정창(UI).



Thermoviscous Boundary Layer Impedance Boundary Condition


Pressure Acoustics, Frequency Domain 인터페이스에서 새로운 Thermoviscous Boundary Layer Impedance 경계 조건은 벽의 음향 경계층에서 열 및 점성 소실로 인한 손실을 추가합니다. 이 조건은 때때로 간단히 BLI 모델로 알려져 있습니다. 손실은 경계층을 통해 분석적으로 통합되는, 국부적으로 균질화된 방식으로 포함됩니다. 이 조건은 경계 레이어가 겹치지 않는 경우에 적용됩니다. 다르게 표현하면 매우 좁은 도파관 (경계층 두께에 필적하는 치수) 또는 고도로 구부러진 경계에는 적용할 수 없습니다. 그 외에는 형상의 모양에 대한 제한이 없습니다. 이 방법은 전체 열점성 수식(조건이 충족되는 경우)과 비교할 때 정확하며 계산 집약도가 훨씬 적습니다. Thermoviscous Boundary Layer Impedance 경계 조건은 Narrow Region Acoustics 기능과 비슷하며, 음압 음향학의 공학 툴로서 진면목을 보여주고 있습니다. 응용 분야는 물리적으로 정확한 결과를 얻기 위해 열 점성 손실이 효율적인 방식으로 포함되어야 하는 메타 물질 분야에 적용되지만, 일반적으로 모바일 장치 또는 측정 장비를 모델링 할 때 미세 음향에도 포함되어야 합니다. 업데이트 된 튜토리얼 모델에서 이 새로운 기능을 볼 수 있습니다.

    • ear_canal_acoustics
    • piezoelectric_mems_speaker


 사람 외이도의 음향장. 모델에는 피부와 고막의 임피던스와 열 점성 경계층 손실이 포함됩니다.

사람 외이도의 음향장. 모델에는 피부와 고막의 임피던스와 열 점성 경계층 손실이 포함됩니다.



Performance Improvements for the Time Explicit Interfaces


불연속 Galerkin 공식 (dG-FEM)을 사용하는 시간 외연적 물리 인터페이스는 다양한 성능이 향상되었습니다. Pressure Acoustics, Convected Wave Equation 및 Elastic Waves, Time Explicit 인터페이스를 사용하여 3D 모델을 풀 때 최대 30 %의 통상적인 속도가 향상되었습니다. 예를 들어, 동일한 워크스테이션에서 Ultrasound Flowmeter with Generic Time-of-Flight Configuration 예제는 5.5버전에서 53 분 및 4 초 걸린 것에 비해 버전 5.6에서는 35 분 및 12 초 만에 해석됩니다. 2D 및 2D 축 대칭에서 Pressure Acoustics, Time Explicit 인터페이스의 재구성으로 자유도(DOF) 수를 낮추어 최대 25 % 빨리 해석합니다. 이는 메모리 사용량 및 실행 시간을 유사하게 감소시킵니다. 시간 외연적 dG-FEM 방법은 모든 메시 유형에서 작동하도록 확장되어, 얇은 탄성 구조에서 정렬 메시를 사용할 수 있습니다. 일반적으로 정렬메시를 사용하면 메모리가 감소하고 속도가 향상됩니다. 이것은 삼각형 대신 사각 메시를 사용하는 Ground Motion After Seismic Event: Scattering off a Small Mountain 튜토리얼 모델에서 볼 수 있습니다.

Combine Time Explicit Interfaces with ODEs


시간 외연적 인터페이스가 상미 분 방정식 (ODE) 시스템과 결합하여 계산할 수 있습니다. 예를 들어, 음향학에서 사용자가 정의한 주파수에 따른 임피던스 경계 조건을 공식화하는 데 사용할 수 있습니다. 주파수 종속성은 적절한 ODE 시스템에 의해 근사됩니다. ODE를 이용한 또 다른 유용한 어플리케이션으로는 Elastic Waves, Time Explicit 인터페이스를 사용하여 발생하는 변위를 후처리하기 위해 시간에 따른 속도 분포를 통합하는 것입니다. 이것은 Isotropic-Anisotropic Sample : Elastic Wave Propagation 튜토리얼 모델에 나와 있습니다. 또한 시간 외연적 인터페이스는 대수 방정식 (시간 미분이 없는 방정식)과 결합하여 풀 수 있습니다.

Axisymmetric Elastic Waves Interface and Stress, Strain, and Energy Variables


Elastic Waves, Time Explicit 인터페이스가 2D 축 대칭에서 사용할 수 있습니다. 일례로 Propagation of Seismic Waves Through Earth튜토리얼에서 볼 수 있습니다. Elastic Waves, Time Explicit 인터페이스에 후처리 변수가 추가되었습니다. 응력 및 변형율 변수의 체적 및 편차 부분, 응력 및 변형 불변, 에너지 밀도 및 에너지 흐름 변수를 포함합니다.

2차원 축대칭에서의 Elastic Waves, Time Explicit 및 개선된 Pressure Acoustics, Time Explicit 수식이 지구를 통과하는 지진파의 전파를 분석하는 데 사용됩니다. 이 모델은 고체와 유체를 결합하고, 재료 속성은 깊이에 따라 다르며, 1,720 만 자유도가 계산됩니다.

2차원 축대칭에서의 Elastic Waves, Time Explicit 및 개선된 Pressure Acoustics, Time Explicit 수식이 지구를 통과하는 지진파의 전파를 분석하는 데 사용됩니다. 이 모델은 고체와 유체를 결합하고, 재료 속성은 깊이에 따라 다르며, 1,720 만 자유도가 계산됩니다.



Faster and Easier-to-Use Impulse Response for Ray Acoustics


Ray Acoustics 인터페이스에서 임펄스 응답을 위한 렌더링 및 계산 시간이 크게 향상되었습니다. 임펄스 응답을 설정하는 단계가 더 간단하고 더욱 더 일관성있게 되었습니다. 계산된 임펄스 응답을 기반으로 선명도, 반향 시간과 같은 정성적인 실내 음향 메트릭을 분석하고 계산할 수 있습니다. 이는 Impulse Response 플롯에 추가 할 수 있는 Energy Decay 하위 기능을 사용하여 수행됩니다. 또한 추가 분석을 위해 계산된 임펄스 응답 신호를 파형 오디오 파일 형식 (.wav)으로 내보낼 수 있습니다. 필터 커널의 사용자 지정 정의 및 필터 시각화를 포함하여 임펄스 응답 계산을 위해 필터 커널 기능이 향상되었습니다.

성능 향상의 예로, Small Concert Hall Acoustics 튜토리얼 모델 (20,000 개의 음선(ray) 및 6 옥타브 밴드 사용)의 임펄스 응답 렌더링이 동일 컴퓨터 및 동일 모델 설정 조건하에서 5.5버전에서 8분이지만, 5.6버전은 1분 10초로 거의 8 배 감소했습니다. 더 많은 레이를 사용할수록 더 좋은 효과를 볼 수 있습니다. 더 빠른 렌더링 외에도 임펄스 응답 모델의 솔루션 시간이 버전 5.5에서는 4 분 40 초 걸리는 것이 버전 5.6에는 3 분 30 초로 단축되었습니다. Impulse Response 플롯의 음선 데이터는 이제 캐시된 스토리지를 사용하여 플롯 옵션을 변경할 때 렌더링 시간이 더 빨라집니다. 플롯이 처리되면 첫 번째 실행 시 FFT, 필터 옵션 변경 또는 Energy Decay 하위 기능을 이용한 에너지 감쇠 분석과 같은 후처리 작업이 거의 즉시 발생합니다.

Energy Decay 하위 기능에 대한 새로운 기능과 더불어 임펄스 응답 분석과 관련하여 중요한 개선 사항이 있습니다. 소스 또는 마지막 반사가 수신기에 가까울 때 수신기에 도달하는 시간을 정확히 계산합니다. 다이렉트 사운드(Direct Sound)는 일관된 도착 시간 계산 및 전력 합계를 얻습니다. 새로운 기능을 최대한 활용하려면 이전 버전에서 빌드된 모델을 수동으로 업데이트해야 합니다. Energy Decay 하위 기능을 사용할 때 사용할 수 있는 새로운 정성적인 실내 음향 메트릭은 반향 시간 (T20, T30 및 T60), 투명도, 선명도, EDT, 음성 전송 인덱스 (STI) 및 변조 전달 기능입니다.

 Impulse Response 플롯에 Energy Decay 하위 기능을 사용한 객관적 실내 음향 품질 메트릭 분석.

Impulse Response 플롯에 Energy Decay 하위 기능을 사용한 객관적 실내 음향 품질 메트릭 분석.



Export to .WAV File Format


모든 1차원 그래프 결과를 음원 파일(.wav) 로 변환이 가능합니다. 이 기능은 음향 시간 해석을 수행하거나 레이 시뮬레이션 이후에 임펄스 응답 결과를 변환 할 때 유용합니다. 파일을 듣거나 다른 분석을 위해서 내보기도 가능합니다. Electric Motor Noise: Analysis of a Permanent Magnet Synchronous Motor 예제 모델에서 모터 회전수가 증가 하면서 발생하는 소음을 들을 수 있습니다.

News for Acoustic Port Conditions


Thermoviscous Acoustics, Frequency Domain 모델의 Port 기능에서 Numeric (plane wave) 옵션을 사용하면 인접한 도파관 경계에 적용된 경계 조건을 자동으로 감지합니다. 그런 다음 전파되는 음향 모드의 모드 형상(mode shape)을 계산할 때 이 조건이 자동으로 포함됩니다. 이렇게 하면 포트에 대해 물리적으로 일관된 모드 형상이 보장됩니다. Numeric (plane wave) 옵션은 Wall, No Slip, Isothermal, Adiabatic, Symmetry조건 사용을 지원합니다. 숫자 포트를 사용하는 설정에 대한 기본 솔버를 생성 할 때 자동으로 솔버가 구성됩니다.

음압 음향학에서 무손실 시스템의 수치 모드에 대한 모드 형상과 차단 주파수를 계산하는 새로운 옵션이 추가되었습니다. 무손실 모델의 경우 Computed lossless mode cutoff frequency 옵션을 사용하면, 각 포트에 대해 단일 Boundary Mode Analysis 해석을 사용하여 주파수 스윕을 실행할 수 있습니다. Pressure Acoustics, Frequency Domain 및 Thermoviscous Acoustics, Frequency Domain의 포트 기능에는 모드 형상에 대한 에너지(power) 스케일링을 사용할 수 있는 옵션이 있습니다. 기본값은 진폭 스케일링을 사용하는 것입니다. 에너지 스케일링 옵션을 사용하면 계산된 산란 매개 변수가 특정 모드에서 전달되는 에너지와 직접 관련됩니다.

Port 경계 조건의 사전 정의된 에너지 변수는 최적화 모델에서 직접 사용할 수 있도록 재구성되었습니다. 예는 Shape Optimization of an Acoustic Demultiplexer튜토리얼 모델을 참조하시기 바랍니다.


New Three-Parameter Approximation JCAL Poroacoustic Model in Poroacoustics


Frequency Domain 인터페이스의 Poroacoustic 기능에 추가되었습니다. 이 모델은 기존 Johnson-Champoux-Allard-Lafarge (JCAL) 모델의 근사치이지만, 3 개의 다공성 매개 변수만 지정하면 됩니다. 세 가지 매개 변수는 Porosity, Median pore size, Standard deviation in pore size distribution입니다. 따라서 모델은 적은 입력 값으로 다공성 기질(매질)를 정의하며, 모델의 입력 값은 평균 기공 위상 속성에 의존합니다.

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Improved Stabilization for Linearized Navier-Stokes


더욱 적절한 수식으로 Linearized Navier-Stokes 인터페이스의 안정성이 향상되었습니다. 특히 연속성, 운동량 및 에너지 방정식을 안정화 하는데 기여하는 정도간의 균형이 개선되었습니다. Helmholtz Resonator with Flow : Interaction of Flow and Acoustics 튜토리얼 모델에서 이를 확인할 수 있으며, 새 버전에서는 결과가 더 부드럽게 나옵니다.

Solver Suggestions for Domain Decomposition and Shifted Laplace Methods


순수 Pressure Acoustics, Frequency Domain 모델의 경우 두 가지 새로운 반복 (제안) 솔버가 추가되었습니다. 하나는 Shifted Laplace 접근법을 사용하는 것이고, 다른 하나는 Domain Decomposition을 사용하는 것입니다. 반복 (제안) 솔버은 도메인 및 도메인 간의 내부 경계에서 필요한 방정식 기여분을 자동으로 추가하여 솔버 효율성을 보장합니다. Shifted Laplace 솔버는 RAM이 많은 단일 머신에서 대규모 모델을 해석하는 데 효율적이며, Domain Decomposition 방법은 클러스터에서 분산 계산을 사용하여 매우 큰 문제를 해석하는 데 적합합니다. Car Cabin Acoustics-Frequency Domain Analysis 튜토리얼 모델에서 이 새로운 기능을 확인할 수 있습니다.

 Pressure Acoustics, Frequency Domain 모델을 해결할 때 제안되는 반복 솔버 목록에는 Shifted Laplace 및 Domain Decomposition 솔버가 포함됩니다. 여기에서 Shifted Laplace 솔버가 활성화되어 자동차 실내 음향 모델을 해결하는 데 사용되었습니다.

Pressure Acoustics, Frequency Domain 모델을 해결할 때 제안되는 반복 솔버 목록에는 Shifted Laplace 및 Domain Decomposition 솔버가 포함됩니다. 여기에서 Shifted Laplace 솔버가 활성화되어 자동차 실내 음향 모델을 해결하는 데 사용되었습니다.



New Settings for Solving Transient Elastic Wave Problems with Solid Mechanics


시간 영역에서 탄성파 문제를 해결할 때 정확하고 효율적인 솔버 설정을 보장하는 새로운 설정이 Solid Mechanics 인터페이스에 도입되었습니다. 설정은 과도 음향 인터페이스의 기존 설정과 유사합니다. Solid Mechanics 인터페이스 노드에서 Maximum frequency to resolve 를 지정하는 옵션과 함께 새로운 Transient Solver Settings 섹션이 도입되었습니다. 이것은 소스 가진의 최대 주파수 콘텐츠이거나, 가진될 수 있는 최대 고유 모드 주파수여야 합니다. 자동으로 생성된 제안 솔버에는 파동 전파에 적절한 솔버 방법을 사용하고 시공간에서 적절한 해상도를 보장하는 설정이 있습니다.

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Faster and More Accurate Ray Rendering


Ray Trajectories 결과를 표현할 때 솔루션 데이터의 출력 시간 단계와 일치하지 않더라도 새로운 설정을 사용하여 형상의 표면과 음선의 모든 교차점을 정확하게 나타낼 수 있습니다. 표면이 있는 모든 음선의 모든 교차점을 완벽하게 나타내기 위해 이전에는 광선 수에 따라 2차적으로 스케일을 조정하였지만, 이번에는 광선 수에 따라 선형으로 스케일을 조정하여, 광선 수가 매우 많을 때 잠재적으로 엄청난 속도 향상을 제공합니다. 이것은 광선과 구, 반구 또는 평면 사이의 교차점 계산에도 적용됩니다.

New Cone-Based Ray Release: Flat Cone in 3D


3차원 모델에서 음선을 원뿔 형태로 방출할 때 음선 팬 또는 평면 원뿔을 정의하도록 선택할 수 있습니다. 임의의 평면에 놓이도록 평평한 음선 원뿔의 방향을 지정할 수 있습니다. 또한 일부 다른 원추형 광선 방출 기능은 가로 방향을 선택할 때 더 많은 유연성을 제공합니다. 즉, 이제 원뿔형 분포에서 광선의 정확한 배치를 더 잘 제어할 수 있습니다.

Springs and Dampers Connecting Points


모든 구조관련 인터페이스에서, Spring-Damper 라는 기능을 추가할 수 있으며, 이것은 스프링/댐퍼로 두 지점을 연결하는 것입니다. 지점들은 형상적으로 점들을 나타내며, 이들은 부착물, 혹은 강체와의 직접 연결을 통해 제거할 수 있습니다. 스프링은 물리적으로 두 점들을 연결하는 선에 따라 힘을 적용하거나 또는 두 점의 모든 방향의 병진과 회전 자유도를 연결하는 완전 행렬로 표현할 수 있습니다. 이는 두 개의 상이한 인터페이스에 놓여 있는 점들 간에 스프링으로 연결할 수 있습니다.

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More Flexible Licensing for Pipe Acoustics


Pipe Acoustics, Frequency Domain과 Transient 인터페이스가 Pipe Flow이나 Acoustics 모듈 중에 하나만 있으면 사용 가능 합니다.

Additional Important Enhancements and Updates in the Acoustics Module

  • 내장 후처리 변수에 Anisotropic Acoustics을 위한 유효 음속 크기와 주방향을 이용할 수 있습니다.
  • 산란장 수식에 대한 강도 변수 (배경, 산란 및 전체장 변수)가 계산됩니다.
  • Acoustic Diffusion Equation 인터페이스에서 주파수 대역의 속성을 정의하는 테이블을 가져올 때 유용성이 향상되었습니다.
  • Background Fluid Flow Coupling 다중물리 기능이 유체 흐름 데이터의 소스로 High Mach Number Flow 인터페이스를 지원합니다.


New and Updated Tutorial Models and Applications


Acoustics 모듈에 새롭게 나온 또는 업데이트 된 예시가 있으니 살펴 보시기 바랍니다.

Propagation of Seismic Waves Through Earth

2차원 축대칭에서의 Elastic Waves, Time Explicit 및 개선된 Pressure Acoustics, Time Explicit 수식이 지구를 통과하는 지진파의 전파를 분석하는 데 사용됩니다. 이 모델은 고체와 유체를 결합하고, 재료 속성은 깊이에 따라 다르며, 1,720 만 자유도가 계산됩니다

2차원 축대칭에서의 Elastic Waves, Time Explicit 및 개선된 Pressure Acoustics, Time Explicit 수식이 지구를 통과하는 지진파의 전파를 분석하는 데 사용됩니다. 이 모델은 고체와 유체를 결합하고, 재료 속성은 깊이에 따라 다르며, 1,720 만 자유도가 계산됩니다

Submarine Target Strength

100m 거리에서 잠수함 형상 주변에 산란 음장 레벨을 묘사합니다

100m 거리에서 잠수함 형상 주변에 산란 음장 레벨을 묘사합니다


Mechanical Multiport System: Elastic Wave Propagation in a Small Aluminum Plate

전단 모드 중 하나가 입구 포트에서 가진될 때 알루미늄 도파관 구조에서 변형이 유발됩니다.

전단 모드 중 하나가 입구 포트에서 가진될 때 알루미늄 도파관 구조에서 변형이 유발됩니다.

High-Intensity Focused Ultrasound (HIFU) Propagation Through a Tissue Phantom

음압이 집중되는 위치에서 압력 펄스 결과. 물과 생체 조직 사이의 반사도 관찰 됩니다. 메시 결과는 펄스 위치에 따라 자동 변경됩니다.

음압이 집중되는 위치에서 압력 펄스 결과. 물과 생체 조직 사이의 반사도 관찰 됩니다. 메시 결과는 펄스 위치에 따라 자동 변경됩니다.


Electric Motor Noise: Analysis of a Permanent Magnet Synchronous Motor

전기 모터 단면의 자기장 필드와 강성 결과. 발생하는 외력은 모터 하우징에 작용하여 시스템에 발생하는 진동음향 응답을 계산합니다. 발생하는 모터의 소음이 계산되고 .wav 파일로 저장됩니다.

전기 모터 단면의 자기장 필드와 강성 결과. 발생하는 외력은 모터 하우징에 작용하여 시스템에 발생하는 진동음향 응답을 계산합니다. 발생하는 모터의 소음이 계산되고 .wav 파일로 저장됩니다.

Nonlinear Slit Resonator

왼쪽 음 속도와 오른쪽 온도 섭동 결과로서 큰 음압과 작고 좁은 슬릿의 상호 작용으로 나타나는 볼텍스를 보여 줍니다.

왼쪽 음 속도와 오른쪽 온도 섭동 결과로서 큰 음압과 작고 좁은 슬릿의 상호 작용으로 나타나는 볼텍스를 보여 줍니다.


Topology Optimization and Verification of an Acoustic Mode in a Room

목표 영역에서의 SPL을 최소화하기 위한 방의 천장 형상 위상 최적화.

목표 영역에서의 SPL을 최소화하기 위한 방의 천장 형상 위상 최적화.

Nonlinear Propagation of a Cylindrical Wave — Verification Model

쇼크 형상을 포함한 실린더형 파의 비선형 전파가 Nonlinear Pressure Acoustics, Time Explicit인터페이스를 사용하여 계산하였습니다.

쇼크 형상을 포함한 실린더형 파의 비선형 전파가 Nonlinear Pressure Acoustics, Time Explicit인터페이스를 사용하여 계산하였습니다.


Piezoelectric MEMS Speaker

압전 MEMS 스피커의 변형과 방사 음압 결과(등표면)

압전 MEMS 스피커의 변형과 방사 음압 결과(등표면)

Pressure Reciprocity Calibration Coupler with Detailed Moist Air Material Properties

압력 상호성 커플러의 체적 내에서 점성 경계층의 영향을 보여주는 음향 입자 속도.

압력 상호성 커플러의 체적 내에서 점성 경계층의 영향을 보여주는 음향 입자 속도.


Loudspeaker Driver – Frequency Domain Analysis

라우드 스피커 드라이버 모델이 콘(cone)의 깨짐을 연구하기 위해 모드 해석을 포함하여 업데이트 되었습니다

라우드 스피커 드라이버 모델이 콘(cone)의 깨짐을 연구하기 위해 모드 해석을 포함하여 업데이트 되었습니다

Vented Loudspeaker Enclosure

통기성 라우드 스피커 인클로저 모델의 케비닛이 탄성 해석을 포함한 모델로 업데이트 되었습니다. 외부 방사음은 경계요소법(BEM)으로 계산 됩니다.

통기성 라우드 스피커 인클로저 모델의 케비닛이 탄성 해석을 포함한 모델로 업데이트 되었습니다. 외부 방사음은 경계요소법(BEM)으로 계산 됩니다.


Piezoelectric Tonpilz Transducer with a Prestressed Bolt

무한 반 공간 설정에서 FEM–BEM 설정을 사용하여 모델링한 tonpilz 변환기의 방사 압력. 이미지는 변환기의 SPL 및 변형을 보여줍니다. 모델은 BEM 음향 공식과 구성 방정식을 사용하도록 업데이트되어 프리텐션을 고려합니다.

무한 반 공간 설정에서 FEM–BEM 설정을 사용하여 모델링한 tonpilz 변환기의 방사 압력. 이미지는 변환기의 SPL 및 변형을 보여줍니다. 모델은 BEM 음향 공식과 구성 방정식을 사용하도록 업데이트되어 프리텐션을 고려합니다.

The Brüel & Kjær 4134 Condenser Microphone

진동판의 변형과 열점성 손실 결과. 기존 모델이 기계적 열 소음 플로어를 계산한 모델로 수정 되었습니다.

진동판의 변형과 열점성 손실 결과. 기존 모델이 기계적 열 소음 플로어를 계산한 모델로 수정 되었습니다.


Diesel Particulate Filter Analysis Using an Acoustic Transfer Matrix

매연저감장치(DPF)의 음압 레벨 분포 결과. 위쪽 전체 모델, 중간의 필터 해석, 아래쪽은 전달 행렬을 이용한 단순화 모델을 표시 합니다.

매연저감장치(DPF)의 음압 레벨 분포 결과. 위쪽 전체 모델, 중간의 필터 해석, 아래쪽은 전달 행렬을 이용한 단순화 모델을 표시 합니다.

Acoustic Analysis of Leaks Around an Earbud

이어폰 압뒤로 이상화한 외이도의 음압레벨 결과. 누출 크기에 따른 응답을 분석하였습니다.

이어폰 압뒤로 이상화한 외이도의 음압레벨 결과. 누출 크기에 따른 응답을 분석하였습니다.


Sound Transmission Loss Through a Window

창문의 수신부 면에서의 창문의 변형과 음압 레벨 결과. 1kHz, 4kHz 대의 확산 음장을 지닌 가진 해석입니다.

창문의 수신부 면에서의 창문의 변형과 음압 레벨 결과. 1kHz, 4kHz 대의 확산 음장을 지닌 가진 해석입니다.

Ear Canal Acoustics

사람 외이도의 음향장. 모델에는 피부와 고막의 임피던스와 열 점성 경계층 손실이 포함됩니다.

사람 외이도의 음향장. 모델에는 피부와 고막의 임피던스와 열 점성 경계층 손실이 포함됩니다.


Ear Canal Simulator Optimization

주파수 크기에 따른 귀의 외이도의 최적화 형상

주파수 크기에 따른 귀의 외이도의 최적화 형상

Underground-Train-Induced Noise in Urban Buildings

통기성 라우드 스피커 인클로저 모델의 케비닛이 탄성 해석을 포함한 모델로 업데이트 되었습니다. 외부 방사음은 경계요소법(BEM)으로 계산 됩니다.

통기성 라우드 스피커 인클로저 모델의 케비닛이 탄성 해석을 포함한 모델로 업데이트 되었습니다. 외부 방사음은 경계요소법(BEM)으로 계산 됩니다.


Fuel Tank Vibration

연료 탱크에 연료가 일부분 채워진 상태에서 진동 음향 해석

연료 탱크에 연료가 일부분 채워진 상태에서 진동 음향 해석

Shape Optimization of an Acoustic Demultiplexer with 4 Ports

음향 디멀티플렉서의 형상 최적화. 파란색 선은 주파수에 따라서 다른 포트로 음이 전파되는 것을 표시합니다.

음향 디멀티플렉서의 형상 최적화. 파란색 선은 주파수에 따라서 다른 포트로 음이 전파되는 것을 표시합니다.


Damping Pad with a Constrained Layer

자동차 분야에서 사용하는 소위 구속 댐핑 패드의 진동 음향 해석.

자동차 분야에서 사용하는 소위 구속 댐핑 패드의 진동 음향 해석.

Tweeter Dome and Waveguide Shape Optimization

자유 형상 최적화는 전 방향 특성이 더 높고 응답이 더 평평한 트위터(tweeter)를 찾는 데 사용됩니다. 여기서 압력 등가 곡면은 2kHz입니다.

자유 형상 최적화는 전 방향 특성이 더 높고 응답이 더 평평한 트위터(tweeter)를 찾는 데 사용됩니다. 여기서 압력 등가 곡면은 2kHz입니다.