İş akışı

Hareket, temas ve akış

Burada hiçbir şey önceden dayatılmaz. Cisimleri yerleştirir, bir döndürme ve malzeme katsayıları verirsiniz; yörüngeler, temas kuvvetleri, yörünge hızları ve geçiş frekansları zaman entegrasyonundan doğar. Bir rulmanın kafes hızı burada bir çıktıdır; onu veren kinematik formül çözücüye hiç verilmez.

1. Hareket sahnesi kurmak

Kurulacak bir şey yok: sahnedeki her parça zaten bir gövdedir ve ne yapacağı ona bağladığınız şeylerden doğar. Parçaları sınıflara ayırmazsınız.

• Bir mesnet taşıyan parça yerinde durur: çarpanları geri iter, aldığı darbeleri kendi modlarıyla sese çevirir.
• Bir döndürme taşıyan parça döner: temas noktaları devirle hareket eder, değen cisimleri sürtünmeyle sürükler.
• Hiçbiri yoksa parça düşer: kendi üçgen ağıyla çarpışır, kütlesi ve ataleti geometrisinden ölçülür. Ağı bir küre çıkarsa çözücü bunu ölçer ve o parçayı tam Hertz küre temasıyla çözer.
• Simülasyonda kullan kapatılmış bir parça hiçbir çözüme girmez.

Yani bir parçayı sabitlemek için ona mesnet koyarsınız, "sabit" diye işaretlemezsiniz. Hangi parçanın çarpacağı, hangisinin ses çıkaracağı da seçilmez; koşunun sonucudur.

Çarpma sesini parçanın üstündeki iki katsayı belirler: Geri sekme e (çarpışmada korunan enerji) ve Sürtünme μ (yuvarlanma ve kayma gürültüsü). Varsayılanlar 0.6 ve 0.4'tür.

Dönme bir çözüm parametresi değil, sahne objesidir. Sahne ▸ Döndürme Ekle bir Devir (d/dk) ve bir Eksen sorar; her çözüm onu sahneden okur. Yer çekimi (Sahne ▸ Yer çekimi), gaz yayları (Sahne ▸ Gaz Yayı) ve kapalı hazneler (Sahne ▸ Kapalı Hava Hacmi) de sahne durumudur; bunlar çözüme, girdiğiniz bir rijitlikten değil gaz yasasından girer. İki parçanın silindirik yüzeylerde buluştuğu yerde Temas yüzeyi uydur o yüzeyleri ağdan ölçer: Yüzeyler ▸ İç yüzey (delik) ya da dış karşılığını seçersiniz.

2. Hareket simülasyonu koşmak

Ya Simülasyon ▸ Çöz ▸ ▶ ÇÖZ altında Parçalar nasıl hareket eder, nasıl çarpışır? kartını işaretleyin, ya da tam ayrıntı diyaloğu için Tek tek çözücüler ▸ Hareket Simülasyonu… ile tek başına koşun. (▶ ÇÖZ altında Her adımın ayarlarını bana sor (gelişmiş) kutusu aynı diyaloğu getirir; işaretlenmezse her adım sahneden ölçülen varsayılanlarla koşar.)

Diyaloğun seçimleri ve her birinin bedeli:

• Kayıt süresi: kaydedilecek saniye. Kayıt t = 0'da, cisimler durdukları yerdeyken başlar. Varsayılan 4 s.
• Hareket çözücü: Hızlı ya da Multi Body Dynamics. Hızlı yol bakış içindir; Multi Body Dynamics temas kuvvetlerini zaman entegrasyonuyla çözer. Aerodinamik yalnız Multi Body Dynamics yoluna biner. Aşağıdaki iki ayar yalnız o seçiliyken görünür.
• Başlangıç durumu: Yuvarlanma durumunda (önerilen), tahrikli bir temas dizisini t = 0'da kararlı yuvarlanma durumuna oturtur; kısa bir koşu kendini hızlanmaya harcamaz. Geçici rejimin kendisi konuysa Durgun (yavaşça hızlanır) seçin.
• Temas sertliği: Tam Hertz (küçük adım, doğru) gerçek temas rijitliğini ve ~1e-7 s'lik bir zaman adımını kullanır; bu, 5 s'lik bir koşuda 50 milyon alt adım demektir. Yumuşatılmış (büyük adım, hızlı) bunu daha büyük bir adımla takas eder. Yumuşatma temasın frekans içeriğini değiştirir; benzeri benzerle karşılaştırın.
• Düşen parçaların sesi: Katılsın (çarpma sesi + çınlama), her parçanın çarptığında havayı itmesini ve modları varsa çınlamasını sağlar. Yalnız tutulan parçaların sesi bunu dışarıda bırakır.

Simüle et'e basın. Koşu yörünge hızını, temas geçiş frekansını ve yörünge yarıçapını bildirir; hepsi çıktıdır. Kayıt, çarpma ve iz sayılarıyla ağaca düşer. Hareketi oynat cisimleri aynı zaman çizgisinin ürettiği sesle birlikte oynatır.

3. Hareketi sonradan sese çevirmek

Hareket ile ses ayrı adımlardır. Saklanan hareket kaydı, fizik yeniden koşulmadan tekrar ışıtılabilir.

1. Kipleri çözün (Modal Çöz); modları isteyen akustik adımdır, hareket adımı değil. Işıtma sırasında modu olmayan bir parça görülürse, hacim ağı varsa onun kipleri o anda çözülür ve bu size bildirilir.
2. Ya ağaçtaki hareket kaydı satırında Yeniden ışıt'a basın, ya da Akustik yöntem seç… ile Hareket → ses: temas olayları + FEM modal kartını açıp ışıtılacak Hareket kaydı'nı seçin (ya da Yeni hareket simülasyonu… ile hemen bir tane üretin).
3. Işıyan mod seti'ni ve Işıma yöntemi'ni seçin: Ses ışıması ve odalar'da anlatılan Rayleigh / gölgeleme / BEM basamaklarının aynısı.

Çarpma sesi Hertz temas mekaniğinden kurulur ve binlerce çarpma tek çözümde toplanır. Gıcırtı ve büyük plastik deformasyon kapsam dışıdır.

4. Eşlenik akış çözücüsü

Dönen bir sahneye hava eklemek, koşuyu keskin arayüzlü eşlenik bir kafes-Boltzmann çözümüne çevirir: kanat yükleri, mil torku ve debi hesaplanır, hiçbir yere sürükleme katsayısı girilmez. Bedeli duvar saatidir ve başlamadan önce yazılır.

1. Sahneye bir döndürme verin (Sahne ▸ Döndürme Ekle). Uç hızı ondan ölçülür; ızgarayı da zaman adımını da o belirler. Tahrik yoksa koşu boyutlandırılamaz.
2. Alanı ekleyin: Sahne ▸ Hava Hacmi, Hava hacmi (akış alanı) diyaloğunu açar. Yalnız kutuyu girersiniz: Kenar X, Kenar Y, Kenar Z ve Merkez x, Merkez y, Merkez z. Hücre boyu hazır ayardır: Çözünürlük ▸ Otomatik (rotor yarıçapından), Geliştirme: 6 mm ya da Tam: 3 mm. Zaman adımı hiç sunulmaz: kafeste ses adım başına 1/√3 hücre gider, uzun bir adım mikrofon çıktısını yanlış ses hızına oturtur. Yansımaları yutan sünger katman kutunuzun dışına eklenir; girdiğiniz hacim kırpılmaz.
3. Maliyet kestirimini okuyun. Hacim eklenir eklenmez inWaves bir saniyelik çözümün bedelini bildirir: milyon hücre ve ızgara şekli, mm cinsinden Δx, GB cinsinden bellek ve saat. Yanında uç hızı ve uç Mach sayısı gelir. Sahne akışı hiç taşıyamıyorsa (tahrik yok, Mach aralık dışı, kullanılabilir GPU yok) sayı yerine o gerekçeyi alırsınız.
4. Koşun. ▶ ÇÖZ altında Havayı nasıl hareket ettirir? (itki, debi, akış sesi) kartını işaretleyin; ikisi birden işaretlense de tek koşu olur. Hareket diyaloğundan Aerodinamik (akış çözümü)'nü Kapalı: yalnız mekanik yerine Açık, geliştirme çözünürlüğü (~6 mm) ya da Açık, tam çözünürlük (~3 mm) yapın. Hava hacmine elle yazdığınız hücre boyu ön ayarı geçersiz kılar ve koşu hangi ızgarayı kullandığını söyler.

GPU hızlandırma. Ayarlar ▸ Simülasyon Ayarları ▸ Genel ▸ GPU hızlandırma donanım seçer, fizik değiştirmez; makineye aittir, projeye kaydedilmez. Küçük işler bilerek işlemcide kalır: alıcı × eleman × frekans çarpımı kabaca on milyonun altındayken GPU 10 kata kadar yavaşlar. Üstünde 20-40 kat hızlanır. GPU belleği yetmezse çözüm iptal olmaz, işlemciye döner.

5. Akış sonuçlarını okumak

Akış sonuçları 3B sahnede Katmanlar menüsünden görüntülenir; menü Yapı ve Akış diye ayrılır. Akış katmanları bağımsız onay kutularıdır:

• Hava (parçacıklar): alanın taşıdığı izleyici parçacıklar; iz uzunluğu koşudan türetilir. Geri dolaşımı ve izin oturmasını görmenin en doğrudan yolu.
• Kesit (düzlem): alana göre boyanmış bir kesit; büyüklük okumak için.
• Akım çizgisi (ortalama): zaman ortalamalı alan. Kararsız bir izde anlık akım çizgileri yanıltır.
• Girdap (Q): Q ölçütü eş yüzeyi, dönmenin gerinimi bastırdığı yer. Kanat uç girdaplarını ve akış aşağısında ne kadar yaşadıklarını gösterir.
• Volümetrik: alanın tamamının içinden geçen görüntü; yayılım için.

Renk kaynağı bütün akış katmanlarını Basınç ile Hız arasında değiştirir. Oynatma denetimleri görünümün altındadır: Oynat / Duraklat, Bir kare geri, Bir kare ileri, bir Zaman çizgisi sürgüsü ve bir hız sürgüsü, yanında kare sayacı. Renk çubuğunun aralığı düzenlenebilir; iki koşuda ölçeği sabit tutmak için üst ve alt sayıyı yazın. Renk haritası olarak Sekansiyel (viridis) ile Diverging (iki uçlu) sunulur; basınç işaretli bir büyüklüktür, iki uçlu haritaya aittir.

Eşlenik bir koşu ses de üretir: akış sesi ağaca sıradan sanal mikrofon sinyalleri olarak düşer, Dinle / indir ▸ ▶ Çal, WAV ya da CSV ile çalınır ve dışa aktarılır. Yukarıdaki uyarı bunun için de geçerli; kompakt dipolün iyi taşıdığı kısım tonal yüklenme gürültüsüdür.

Ayrıca bkz.: ışıma basamakları için Ses ışıması ve odalar, GPU ve SI kuralı için Ayarlar, birimler ve lisans.