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comsol相控阵三维声压分布 压力声学-频域 模型包括声压整体分布、声压切面、声压等值面、焦点平面声压分布。

先整点硬核的，建模时别傻乎乎地手动画阵元。直接在参数化几何里塞循环语句，用数学表达式控制阵元坐标才是正经。比如用这段代码生成8x8平面阵：

for (int i = 0; i < 8; i++) { for (int j = 0; j < 8; j++) { createSphere(0.005, new double[]{i*0.02-0.07, j*0.02-0.07, 0}); } }

这里0.02是阵元间距，-0.07用来把阵列中心定位在原点。注意球体直径别超过间距的1/3，不然声场会打架。

相位控制这块容易踩坑。用参数化扫描配合延迟叠加公式，比直接设边界条件灵活得多。比如要实现y轴方向的波束偏转：

phi = @(x_pos) 2*pi*frequency*(x_pos*sin(theta))/c0;

θ是偏转角度，x_pos是阵元x坐标。这个延迟量得换算成相位角，直接怼到声压边界条件里。不过要注意COMSOL的频域分析默认是时谐因子e^{-iωt}，别把正负号搞反了。

说到求解器设置，别迷信默认参数。声学模块的迭代求解器建议手动改精度等级到1e-4，内存允许的话把基函数阶次提到二次元。见过有人为了省时间用线性元，结果等值面全是锯齿，跟狗啃似的。

后处理才是重头戏。三维声场可视化要同时玩转切片、等值面和流线。重点看这个取切片的骚操作：

slice1.set("plane", "xy"); slice1.set("position", new double[]{0,0,focal_length}); slice1.set("resolution", 0.001);

焦点平面声压分布就靠这个。等值面阈值建议设最大声压的-3dB和-6dB，能清楚看到主瓣和旁瓣结构。要是看到等值面在非焦点区域出现鼓包，八成是旁瓣没控制好。

最后说个血泪教训：网格划分别只看自动生成的。在焦点区域手动加密网格，用这个函数定义局部细化区域：

mesh1.feature("size").set("custom", "exp(-((x^2+y^2+(z-0.1)^2)/0.02^2))");

指数函数控制加密范围比阶梯函数顺滑。不过小心别把网格数搞炸了，三维模型网格量可是按立方增长的。

搞完这些，喝口咖啡看着屏幕上那个漂亮的声场聚焦斑，突然觉得这波操作值了。不过要是老板问起为啥烧了八小时算一个频率点，建议还是别让他看计算日志里的网格数量...