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利用Comsol進(jìn)行揚(yáng)聲器彈波的有限元形狀優(yōu)化

Comsol官網(wǎng)新出了一個和揚(yáng)聲器相關(guān)的案例,對揚(yáng)聲器彈波進(jìn)行有限元形狀優(yōu)化。

大家可以在下面官網(wǎng)地址下載相關(guān)的案例:

http://cn.comsol.com/model/loudspeaker-spider-optimization-93771

 

對這個模型做些簡單介紹,可以拓展到實(shí)際揚(yáng)聲器產(chǎn)品開發(fā)中去。

揚(yáng)聲器彈波的主要作用是將音圈和膜片定中,避免搖擺運(yùn)動。

而彈波的剛度會隨著音圈上下運(yùn)動的位移而發(fā)生變化。這種變化的非線性在揚(yáng)聲器的失真中起到重要影響。一般以Kms(x)或Cms(x),即剛度或者順性和位移的關(guān)系曲線來表征。

上圖左上角表示Cms(x),紅色曲線表示激勵的電流或電壓信號。右上角的藍(lán)色實(shí)線表示實(shí)際時域位移曲線,藍(lán)色虛線表示理想的位移曲線,當(dāng)然實(shí)際的位移幅值應(yīng)該也會所有壓縮。實(shí)線和虛線的差異就會造成失真。

該模型演示了彈波的有限元形狀優(yōu)化。通過改變彈波形狀,創(chuàng)建一個新的幾何形狀,使得彈波的剛度在整個運(yùn)動范圍內(nèi)都呈現(xiàn)線性變化,從而大幅度降低揚(yáng)聲器的失真。

詳細(xì)的操作步驟在模型里都有。感興趣的朋友可以自行學(xué)習(xí)。

常規(guī)彈波的仿真位移和應(yīng)力結(jié)果

優(yōu)化后的彈波形狀

優(yōu)化后的彈波仿真位移和應(yīng)力結(jié)果

優(yōu)化前后力-位移曲線對比

優(yōu)化前后Cms(x)曲線對比

利用有限元優(yōu)化技術(shù),可以獲得一些新穎的設(shè)計,并提升性能。

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