各音源の位相をずらした解析機能のご紹介

Femtetブログを開設して、初めてコメントをいただきました。

ありがとうございますm(_ _)m

ちょっとご紹介いたしますと、

” 音源を複数用意したときに球面上を音が伝わり、それぞれの音波が干渉して音が伝わっていくと思いますが、各音源の位相をずらした解析は可能なのでしょうか。”

とのことです。

せっかくコメントをいただいたので、今回は

『位相をずらした解析機能』についてご紹介いたします。

やりかたとしては、2つの方法があります。

① 境界条件で『位相』を指定する場合。

境界条件の位相(赤枠部)で指定できますので、ずらしたい量を設定します。

② ポスト処理で、『フィールドの重ね合わせの設定』を利用し、振幅/位相を指定する場合

結果画面で、「描画設定」-「フィールドの重ね合わせ設定」をクリックし、

振幅/位相を指定します。

これらの機能を使用することで、以下のように、位相をずらしたときの結果をみることができるようになります。

ちなみに、フィールドの重ね合わせ機能は、音波解析だけでなく、ほかのソルバのポスト処理にも対応しております(電磁波解析だとアレイアンテナの解析に使用されることがあります。)。

 

今回の機能についての詳細は、以下の例題をご参照ください。

ホーム / 例題集 / 音波解析[Mach] / 例題3 干渉縞の計算(2次元)

 

このようにより具体的な機能紹介が可能ですので

コメントお待ちしております。

“各音源の位相をずらした解析機能のご紹介” への2件の返信

  1. 前回コメント書き込みした者です。
    テーマに取り上げて頂きありがとうございました。

    一度、位相をずらした解析をやってみます!
    今やっていることは、音波解析にて音源を複数個(例:7個を等間隔で)設置したときに音波がどのように合成されていくのかを確認するためにシミュレーションを行っています。
    波長が長い低周波の音波に対してはある程度位相がずれても影響は小さいが、波長が短くなってくると(~超音波領域)位相ずれの影響が大きくなってくると思うので、そこをうまく解析したいと思っています。

    あと、もう1つ質問したいんですが、指向性の計算方法を用いた音圧分布の解析ありますよね?あれって有限要素で解析した音圧分布に対して、遠方にある領域で一定で減衰すると過程して音圧を計算しているんですか?
    可能な範囲でよいので、答えてもらえると幸いです。

  2. ご質問ありがとうございます!

    計算方法は大まかには以下のようにしています。
    まずメッシュを切った領域を有限要素法で計算します。
    その後有限要素法で計算した領域の一番外側の節点位置の解(音圧)を
    点音源とみなし有限要素法領域の外の点で重ね合わせることで求めています。

    ご指摘いただいている通り音は距離が離れたら減衰しますので
    減衰の効果も当然含まれています。

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