Das Akustikmodul eignet sich beispielsweise zur Entwicklung von Lautsprechern für Audiosysteme oder als Bestandteil von Mobiltelefonen, zur Erkennung und Charakterisierung von Unterwasserobjekten oder auch zur Fernfeldanalyse von Strahlungsmustern und Signalstärken.

Das Modul beinhaltet verschiedene Anwendungsmodi mit speziellen Benutzeroberflächen und vorgegebenen Einstellungen für den Bereich der Akustik. Nach Import der Geometrie werden die physikalischen Eigenschaften definiert und anschließend die Simulation durchgeführt.

Bei den meisten akustischen Aufgabenstellungen ist das Gebiet theoretisch unendlich. Voraussetzung für die Modellierung ist daher eine sinnvolle Eingrenzung, die im `Acoustics´ Modul mithilfe von Perfectly Matched Layers (PMLs) erfolgt. Dieses Verfahren zur Eingrenzung eines offenen akustischen Umfelds ist ebenso praktisch wie präzise. Ein PML ist ein zusätzliches Gebiet, die die einfallende Strahlung absorbiert, ohne Reflexionen zu erzeugen. Auf diese Weise wird eine hohe Performance für einen großen Bereich von Einfallwinkeln erreicht, wobei die Form der Wellenfront keinen großen Einfluss hat.

Ein weiterer wichtiger Faktor bei akustischen Untersuchungen ist die Dämpfung. Im `Acoustics´ Modul können Simulationen unter Berücksichtigung der Absorption in Feststoffen und Fluiden wahlweise mit dem Delany-Bazley-Verfahren (anhand eines vom Anwender eingegebenen Strömungswiderstands), durch Eingabe eines spezifischen Absorptionskoeffizienten oder mithilfe eines allgemeinen Absorptionsverfahrens erstellt werden. Beim allgemeinen Verfahren können komplexe Materialdaten aus Messungen in einem dämpfenden Material importiert werden.

Zum Lieferumfang des Akustikmoduls gehört auch eine Modellbibliothek mit über einem Dutzend Beispielmodellen, die dem Anwender mit detaillierten Anleitungen und praktischen Tipps und Tricks den Einsteig in die Arbeit mit dem Modul erleichtern. Die Beispielmodelle können außerdem als Ausgangsbasis für eigene Modelle verwendet werden. Eines der Beispiele zeigt das Design eines Tieftonlautsprechers mit Kopplungen aus den Bereichen Elektromagnetik, Akustik und Strukturmechanik. Ein anderes Beispiel beschreibt ein offenes Rohrsystem als klassischen Testfall für die Simulation von Resonanzen. In einem weiteren Beispiel wird die Reflexion sich in Vorwärtsrichtung ausbreitender Moden im Einlass eines Flugzeugtriebwerks mit kompressibler Strömung untersucht, wobei das Modell mithilfe von PMLs eingegrenzt wird. Die Ergebnisse werden mit Simulationen aus der Fachliteratur und semianalytischen Lösungen verglichen.

COMSOL Multiphysics ist eines der führenden wissenschaftlichen Softwarepakete für die Modellierung von physikalischen oder chemischen Prozessen. Seine besondere Stärke ist die Multiphysik, also die Kopplung und Berechnung verschiedener Phänomene innerhalb eines Modells. Für verschiedene Anwendungsbereiche sind Zusatzmodule erhältlich. Im COMSOL Reaction Engineering Lab können durch einfache Eingabe chemischer Formeln kinetische und thermodynamische Analysen vorgenommen werden. Das gesamte Softwarepaket ist erhältlich für Windows, Linux, Solaris und für Macintosh. Weitere Informationen finden Sie unter www.comsol.de oder www.comsol.com.

COMSOL AB wurde 1986 in Stockholm, Schweden, gegründet und hat eigene Niederlassungen in Norwegen, Finnland, Dänemark, Deutschland, Frankreich, Grossbritannien, den Niederlanden, in der Schweiz und in den USA. Die FEMLAB GmbH wurde im Jahr 2001 gegründet und betreut die Kunden in Deutschland und Österreich. COMSOL und FEMLAB sind eingetragene Marken von COMSOL AB. COMSOL Multiphysics und COMSOL Reaction Engineering Lab sind Marken von COMSOL AB. Alle anderen Produkt- und Handelsbezeichnungen sind Marken oder eingetragene Marken der jeweiligen Eigentümer.