مرز مصنوعی در کامسول COMSOL Multiphysics
مرز مصنوعی در نرم افزار کامسول COMSOL Multiphysics یکی از خصوصیاتی است که این نرم افزار را قادر می سازد تا بتواند شرایط بسیار خاص را برای ما ایجاد نماید تا ما بتوانیم مدلهای خود را در این نرم افزار شبیه سازی نماییم.
تعریف مرز مصنوعی
برای تعریف مرز مصنوعی بهتر است اینگونه بیان کرد که در بیشتر موارد الگوی موج صوتی که قرار است شبیه سازی شود در یک حفره بسته قرار ندارد، یعنی مرزهایی در مدل وجود دارد که نمایانگر دیوار فیزیکی یا محدودیتی از هر نوع نیست پس شرط مرزی ایجاد کننده تعامل بین الگوی موج در داخل مدل و خارج مرز است.
شرایط از این نوع به طور کلی به عنوان شرایط مرزی مصنوعی (ABC) artificial boundary conditions نامیده می شود.
چنین شرایطی در حالت ایده آل باید حاوی اطلاعات کامل در مورد دنیای خارج باشد، اما این عملی نیست. به هر حال، مرز مصنوعی برای جلوگیری از صرف درجات آزادی (DOFs) برای مدلسازی هر چیزی که بیرون است، معرفی شده است.
کاربرد مرز مصنوعی
در خصوص کاربرد مرز مصنوعی باید گفت که این مرز تلاش می کند که رفتار امواج را در خارج از دامنه با استفاده از اطلاعات مرزی پیش بینی و در واقع آنرا تقریب بزند.
البته این کار به طور کلی تقریبی کاملا دشوار است. در یک مورد خاص که اغلب در آکوستیک اتفاق میافتد مربوط به مرزهایی است که میتوان فرض کرد که اجازه میدهند انرژی موج از حوزه مورد نظر بدون بازتاب منتشر شود.
پیشنهاد ویژه
به شما پیشنهاد می کنیم دوره آموزش نرم افزار اودئون ODEON را دیدن نمایید.
این منجر به معرفی گروه خاصی از شرایط مرزی مصنوعی به نام شرایط مرزی غیر بازتابی (NRBCs) میشود که دو نوع آن در ماژول آکوستیک نرم افزار کامسول COMSOL Multiphysics موجود است:
- شرایط مرزی تطبیق یافته Matched boundary conditions
- شرایط مرزی تابشی Radiation boundary conditions
راه دیگر برای مدلسازی یک مرز غیر بازتابنده، اضافه کردن یک دامنه به اصطلاح لایه کاملاً مطابق (PML) perfectly Matched layer است. این دامنه تمام امواج خروجی را بدون انعکاس یا حداقل میکند.