2022 年 5 月 19 日 下午1:00–5:00

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COMSOL 主题日:声学

了解多物理场仿真的无限可能

声学和振动现象被广泛应用于各类产品设计,例如扬声器、麦克风、移动设备、助听器、建筑、汽车和无损检测等,是许多工业领域中不可分割的重要组成部分。

COMSOL Multiphysics® 多物理场仿真软件在声学领域享有盛誉,能够模拟和求解各类与声学相关的物理现象,包括微声学、室内声学、气动声学、超声、振动声学和电声学等。COMSOL 软件中包含的多种数值方法,可以用于构建声学系统和设备的高保真多物理场模型。

COMSOL 主题日——声学专场,将帮助您了解多物理场仿真在声学研究和器件设计中的优势;您还将了解到大型开发团队如何受益于仿真 App 和 COMSOL 模型管理器的使用。欢迎加入此次为期半天的免费在线活动,与特邀嘉宾和 COMSOL 工程师共同探讨多物理场仿真在声学领域中的应用!

欢迎您邀请同事及好友参加此次活动。请查阅页面下方的日程表,了解活动的具体安排。

日程安排

1:00 p.m.

建议您提进入会场,测试您的会议系统及音频设备。

1:20 p.m.

介绍会议日程,以及会议系统的使用方法。

1:30 p.m.

从微型手持设备到大型音乐厅和工厂布局,声学和振动现象与许多行业息息相关。由于对声学性能、设备尺寸和布局、美学、材料选择和成本等各种要求的提升,优化声学设备和改进隔音设备设计的需求持续增加。COMSOL 多物理场仿真因为具有使用先进方法将声学与其他物理现象进行耦合分析的能力,一直被广泛应用于声学及相关领域的研究。

在本环节中,我们将简要介绍声学研究中的不同挑战,并讨论 COMSOL 软件为各种用途量身定制的功能。您还将了解如何使用 COMSOL 仿真 App 让仿真更加有效地应用于测试、测量和制造过程,促进了声学行业的发展。

2:00 p.m.

哈曼汽车电子系统(苏州)有限公司,曲路

汽车扬声器的设计不仅需要根据扬声器的类型和所处的位置细心调校,同时也涉及车内声场的重构和分布。在有限的车内空间中,会涉及到声学波导(Wave-Guide)和声学腔体/导管(Volume and Sound-Port)的设计,来匹配哈曼系统设计的要求。

哈曼扬声器研发部,使用COMSOL 声-壳 耦合物理场,建立产品设计的仿真模型。基于COMSOL强大的数据处理功能,对模型进行数据后处理,理论公式再建立,虚拟性能分析,和产品设计优化以满足需求。因此可以缩短研发周期,降低开发风险,节省研发成本,实现产品的高效设计,以仿真来推动新产品的开发。

本次演讲会重点介绍哈曼汽车电子基于COMSOL的仿真,通过使用 声-壳 耦合建立的3D模型对某汽车品牌扬声器系统的声学特性进行优化和设计。

2:30 p.m.

惠州迪芬尼声学科技股份有限公司,陈植文

电声产品的设计分为三个层面:部品、单元和系统,其中涉及多个物理领域之间的耦合效应及相互影响,包括电磁学、结构力学、声学与传热学。使用多物理场耦合分析方法是准确获取电声产品仿真结果的关键。迪芬尼使用 COMSOL 多物理场仿真软件针对电声产品建立虚拟样机模型,并对其设计进行性能测试、结果验证,以及声腔、结构等优化。该方法能够在很大程度上代替物理样机的实际生产及实验测试,从而减少人力、物力成本并缩减研发周期,实现电声产品的高效设计与研发。本次演讲将基于电声产品的三个层面,重点介绍迪芬尼基于 COSMOL 软件的电声仿真方案;还将展示如何使用 COMSOL 软件对电声产品进行仿真优化与设计指导,其中包括磁钢的退磁温度仿真、单元结构的局部失稳分析,以及针对特定问题进行高效仿真分析等。

3:00 p.m.
休息
3:10 p.m.
并行环节
用户分享 | 车内声场仿真的研究进展和解决方案

浙江中科电声研发中心,陆晓

车内声场仿真技术涉及多学科、多物理场耦合和封闭小空间等难点问题。使用 COMSOL Multiphysics® 软件,可有效解决系统多物理场仿真、声场大规模求解计算和失真计算等关键问题。本演讲将介绍车内声场仿真技术国内外研究进展,并推荐有限元法和射线声学法等车内声场仿真解决方案。

汽车声学和 NVH

汽车声学,以及噪声、振动和声振粗糙度(NVH)需要广泛的建模,包括车辆机电部件和超声波传感器的噪声和振动分析,以及汽车音响系统的设计。

COMSOL Multiphysics® 具有对声学-结构的相互作用进行建模的能力,因此可以轻松、准确地对汽车声学和 NVH 相关的多物理场现象进行建模。

在本环节中,您将通过示例和演示深入了解 COMSOL Multiphysics® 中面向汽车声学应用的多物理场建模和仿真功能。

扬声器

设计和优化扬声器需要多物理场建模。根据扬声器系统所需的精度和复杂性,可以通过多种数值方法完成建模。COMSOL Multiphysics® 的功能使您能够对从频域中的集总电声模型到总谐波失真的非线性瞬态分析等所有功能进行建模。此外,软件中还包括高效的数值方法和优化算法,可帮助您设计具有卓越性能的产品。

在本环节中,您将看到模拟扬声器的建模技巧,以及 COMSOL Multiphysics® 中相应的后处理功能,为您提供一个完全虚拟的测试环境。

3:40 p.m.
并行环节
用户分享 | 声学产品的多物理场仿真优化

东莞市派美声学有限公司,朱凌晨

声学产品的多物理场仿真优化需要考虑多个问题,例如参数化几何模型的建立、关键指标影响因素的确定、高灵敏度影响因素的选择,等等。使用 COMSOL Multiphysics® 软件对声学产品进行优化,可有效解决系统参量化模型建立,关键参数确定,多物理场仿真评估等一系列问题。本次演讲将介绍一种实用高效的优化仿真流程解决方案。

微声学

当设备的几何细节接近热边界层和黏性边界层的尺寸时,考虑热黏性损耗将变得非常重要。在具有亚毫米物理特征的结构中进行声学传播时,这些损耗尤其普遍,例如手持设备中的组件,扬声器的保护格栅,以及助听器、消声器和隔音器中使用的穿孔板。借助用于热黏性损耗建模的预置功能,您可以在 COMSOL Multiphysics® 中高效地对这些设备进行建模。您还可以结合机电声学效应和机械变形模型对此类损耗进行建模。

在本环节中,您将学习用于捕获这些效应的建模技术,并了解非线性微声学系统的建模。

气动声学和流致噪声

当声波在移动的流体中传播时,考虑对流效应、流动梯度中的反射和折射,以及流致噪声变得至关重要,相关应用包括消声器、阻尼器、以及分析流动导致的喷气发动机、格栅和车身突出部分的噪声。这些可以在 COMSOL Multiphysics® 中进行建模,软件中预置了包括背景流等用于气动声学建模和仿真的预定义功能。此外,6.0 版本中还增加了能够将大涡模拟与气动声学相结合,对流致噪声进行建模的功能。

在本环节中,您将学习如何在 COMSOL Multiphysics® 中对气动声学、对流声学和流致噪声进行建模。

4:10 p.m.
并行环节
求解器和求解大型模型

求解大型声学模型时,通过考虑性能、稳定性和内存消耗来调整求解器和网格划分可能会有所帮助。COMSOL Multiphysics® 拥有多种求解器和网格划分算法,同时支持灵活地更改其设置,使您能够高效并精确地求解声学模型。

本环节将阐述如何基于 COMSOL 软件中一种预定义求解器,通过调整求解器设置,高效解决典型声学问题。

超声和无损检测

无损检测、流量计和超声波设备的设计涉及超声波在流体和固体中的传播仿真。COMSOL Multiphysics® 提供了可在时域中进行此类分析的功能,而且也提供频域分析功能,其中包括同时模拟压电效应、弹性波传播和压力声学,以及任意耦合的能力。

在本环节中,您将了解 COMSOL Multiphysics® 和声学模块中用于超声和无损检测的功能。

4:40 p.m.
并行环节
技术交流 — 声学仿真
技术交流 — 声学仿真
5:10 p.m.
结束

COMSOL 讲师

王刚
COMSOL

毕业于上海交通大学,获得材料学博士学位,后在复旦大学化学系从事博士后研究,主要研究领域涉及高分子加工流变学和计算机模拟。拥有十多年数值仿真经验及聚合物流变学领域的研究和工作经历,长期负责 COMSOL 软件在流体、化工、PDE建模等领域的技术支持和咨询工作。

钟振红
COMSOL

毕业于复旦大学力学系理论与应用力学专业,长期负责 COMSOL 声学行业的技术支持和客户咨询,研究内容主要涉及声学、结构、AC/DC、RF ,以及光学等领域。

曹 蕾
COMSOL

硕士毕业于法国贡比涅技术大学机械系统工程专业,获工程师学位。曾参与过多项工程仿真项目,拥有丰富的软件二次开发经验。2018年加入COMSOL中国,负责 COMSOL 软件的技术支持和客户咨询工作,主要涉及声学、结构等领域。

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地点

本次活动将在线举行

Local Start Time:
2022 年 5 月 19 日 | 下午1:00 (UTC+08:00)
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特邀讲师

陈植文 惠州迪芬尼声学科技股份有限公司

陈植文,迪芬尼声学科技股份有限公司,首席电声工程师,负责创新研究与声学仿真。专注于各类扬声器与声学产品开发,在核心期刊上发表多篇研究论文;拥有数十项国际发明授权专利,并获得一项国家专利优秀奖。

陆晓 浙江中科电声研发中心

陆晓,毕业于浙江大学,获工学硕士学位。现任浙江中科电声研发中心副主任,主要从事振动和声学领域的仿真技术研究,涉及电磁、结构、声学、热学和流体等多个领域。在产品仿真设计及仿真技术研究等方面,具有丰富的理论知识和实践经验。

曲路 哈曼汽车电子系统(苏州)有限公司

曲路,现任哈曼汽车电子系统(苏州)有限公司高级扬声器设计工程师,研究涉及振动、电磁、结构和流体等领域的建模和仿真。专注于电声换能器新材料新技术的研究和开发,在动圈、动铁换能器领域有着丰富的设计经验。

朱凌晨 东莞市派美声学有限公司

朱凌晨,现任东莞市派美声学有限公司总经理。曾在多家国内外知名企业主导研发工作,拥有20年声学器件和系统仿真工作经验,致力于为客户提供完整的声学解决方案,包括单体和系统设计优化,相关部件和材料开发,声学系统数值仿真 ,数字信号处理等。