COMSOL Multiphysics^® 6.3 发布亮点

COMSOL Multiphysics^® 6.3 版本为“声学模块”的用户引入了 GPU 支持，加速了时域压力声学的仿真速度；同时引入了新的多孔介质声学功能，支持在时域内对各向异性材料和频率相关材料属性进行建模仿真；此外，还引入了热黏性声学的快速公式。请阅读以下内容，进一步了解这些更新。

GPU 支持加速时域显式压力声学仿真

压力声学，时域显式 接口中新增了一个加速求解器。这一加速功能需要 NVIDIA^® 显卡，当选择求解器的 GPU 支持选项时，求解速度可大幅提升。如果问题规模适合 GPU 内存，与多核 CPU 相比，速度提升可高达 25 倍。此外，通用阻抗 条件用于应用吸收表面实部阻抗数据，吸收层 特征用于开放域建模，这些关键功能均与 GPU 加速求解器兼容。您可以参考以下教学案例，了解如何使用这一新功能：

• office_space_acoustics（新）
• car_cabin_acoustics_transient（新）
• wave_based_room

时域多孔介质声学和各向异性压力声学

压力声学，时域显式 接口中新增了一个多孔介质声学 特征，现在可以使用等效流体模型在时域内对多孔材料进行建模，其中采用改进的部分分式拟合 函数，通过有理函数近似将等效密度和柔度的频率相关数据转换到时域。现在，所有适当拟合的多孔介质声学模型均可应用于时域仿真。

此外，压力声学，频域 接口中新增了各向异性多孔介质声学 模型，支持多孔介质声学材料中流阻率、迂曲度和黏滞特征长度的各向异性属性。

您可以参考采用局部和扩展反应近似的多孔吸声体时域建模教学案例，了解如何使用多孔介质声学 特征，并参考各向异性多孔吸声体教学案例，了解如何使用各向异性多孔介质声学 模型。

热黏性声学的快速公式

新的热黏性声学，SLNS 近似 接口采用顺序线性纳维-斯托克斯 (SLNS) 近似方法，能够高效地计算包含热黏性边界层损耗的声波传播问题，在频域内求解控制方程，它特别适合大型系统的仿真。您可以参考通用 711 耦合器 - 封闭耳道模拟器模型，了解如何使用该接口。

频域压力声学新功能

在压力声学，频域 接口中新增了以下内部阻抗模型：薄板、膜、多孔质量层 和穿孔板。这些模型也称为“转移阻抗模型”，可用于声学 BEM-FEM 边界 耦合中的内部阻抗、对，阻抗 和阻抗 条件。您可以参考使用 FEM-BEM 方法分析带外壳潜艇的目标强度教学案例，了解如何使用这个新的阻抗模型。

此外，端口 条件现在新增了内置的环形 端口选项，用于环形几何形状。圆形 端口和环形 端口都可以将方位角相关性 定义为正弦 或余弦，以便为给定的方位角模数添加正交模式。您可以参考吸收式消声器教学案例，了解如何使用更新的端口 条件功能。

膜和壳的机电多物理场耦合

新的机电，壳 和机电，膜 接口简化了受静电力影响的薄结构（如麦克风膜）的变形建模仿真，可以自动包含机电，边界 多物理场耦合，以便与壳或膜单元无缝集成；同时，它们使用静电 接口来模拟电场。除了“结构力学模块”外，这些接口还需要“AC/DC 模块”或“MEMS 模块”。

这个新的多物理场功能可以集成到涉及薄结构的声学仿真中。您可以参考 Brüel & Kjær 4134 电容式麦克风和轴对称电容式麦克风教学案例，了解如何使用机电，边界 耦合。

用于气动声学模态源扩展的解析端口模式

在线性势流，频域 接口的端口 条件中新增了标准解析端口模式选项，并内置了环形 和圆形 端口模式选项，从而简化了模型设置，特别是对测量的气动声源进行模态扩展以及计算流管内的模态传输损耗。您可以参考以下教学案例，了解如何使用这一新功能：

• flow_duct
• sound_radiation_circular_duct
• jet_pipe

新的和更新的教学案例

COMSOL Multiphysics^® 6.3 版本的“声学模块”引入了多个新的和更新的教学案例。

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