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Alt 05.01.2017, 21:20   #301
Gaga
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Moin zusammen,

eine kleine Ergänzung zum Projekt 'ABEC Kantendiffraktion V1': Ich habe das Observation Spectrum Skript 'Observation-Spectrum ABEC Kantendiffraktion 1' um eine Darstellung der Winkelmessungen (15°-Schritte) in 1m Entfernung ergänzt.

Dafür sind neue 'Nodes' in die 'Nodes'-Liste gekommen (Lage der virtuellen 'Mikrofone'), sowie die Anweisung für die Darstellung der entsprechenden Kurven (BE_Spectrum, PlotType=Curves):
Zitat:

//Nodes
3000 0 {Hm} 1000 // 0 Grad 1m
3001 259 {Hm} 966 // 15 Grad 1m
3002 500 {Hm} 866
3003 707 {Hm} 707
3004 866 {Hm} 500
3005 966 {Hm} 259
3006 1000 {Hm} 0

//...


BE_Spectrum
PlotType=Curves
RefNodes="Spectrum"
GraphHeader="SPL Box 0-90 Grad"
BodeType=LeveldB; Range=30
101 3000 ID=301 // 0 Grad 1m
102 3001 ID=302
103 3002 ID=303
104 3003 ID=304
105 3004 ID=305
106 3005 ID=306
107 3006 ID=307
Ich hänge das geänderte Observation-Skript als Version 1a an. Es kann bei Bedarf bei geöffnetem Projekt und Reiter 'Project' mit einem Rechtsklick auf der Maus und dem Kommando 'Replace file...' ausgetauscht werden.

Wieso die Ergänzung? Die Simulation der Winkelmessungen ist ggf für den 8 Zoll Shoot Out-Thread interessant... Zudem ist die Darstellung der Winkelmessungen manchmal auf den ersten Blick verständlicher, als das entsprechende Sonogramm.
So sieht's in VACS dann aus:

Grüße,
Christoph
Angehängte Dateien
Dateityp: txt Observation-Spectrum ABEC Kantendiffraktion 1a.txt (2,0 KB, 1x aufgerufen)
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Alt 06.01.2017, 08:10   #302
FoLLgoTT
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Zitat:
Zitat von Gaga Beitrag anzeigen
Zudem ist die Darstellung der Winkelmessungen manchmal auf den ersten Blick verständlicher, als das entsprechende Sonogramm.
Man kann in VACS ein Sonogramm in eine Kurvenschar konvertieren und umgekehrt. Dann spart man sich die manuelle Definition der Punkte.
__________________
Gruß
Nils

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Alt 06.01.2017, 20:28   #303
Gaga
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Hallo Nils,

vielen Dank für den Hinweis - funktioniert...

Gruß,
Christoph

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Alt 07.01.2017, 00:11   #304
Gaga
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Hallo Nils,

habe nun Dein Template kurz angeschaut - eine kurze Rückmeldung dazu.

Ist natürlich ein schön aufgeräumtes Skript. Die Möglichkeit, auch schräge Fasen zu simulieren ist natürlich sehr schick und im Skript elegant gelöst.

Zwei Kleinigkeiten, die mir aufgefallen sind:
Die horizontale Ebene ist im Observation-Field-Skript senkrecht geraten.

Ist ja eigentlich wumpe, da man eh in VACS nachschaut...

Eine Frage: Ist die sehr breite Abstrahlung bei ca 15 kHz ...

...ein Artefakt, oder ist das einfach so? Du hast im Solving-Skript...
Zitat:
Control_Solver
f1=100; f2=18000; NumFrequencies=48;
Abscissa=log;
Sym=x;
Dim=3D
MeshFrequency=10000Hz
Meshing=Bifu
...die Mesh-Frequenz 10000Hz gesetzt, löst aber bis 18000Hz. Ist das ok?

Habe das jetzt nicht ausprobiert und die Mesh-Frequnez höher gesetzt, weil mein Mac-LabTop unter VMWare für's lösen schon recht lange gebraucht hat...

Grüße,
Christoph
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Alt 07.01.2017, 12:15   #305
FoLLgoTT
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Zitat:
Zitat von Gaga Beitrag anzeigen
Zwei Kleinigkeiten, die mir aufgefallen sind:
Die horizontale Ebene ist im Observation-Field-Skript senkrecht geraten.
Das schaue ich mir noch mal an. Ich benutze die Fields selten und habe sie nur der Vollständigkeit halber dringelassen.

Zitat:
...ein Artefakt, oder ist das einfach so? Du hast im Solving-Skript...

...die Mesh-Frequenz 10000Hz gesetzt, löst aber bis 18000Hz. Ist das ok?
Ja, das ist ein Artefakt. Ich habe die einzelnen Teile des Lautsprechers bewusst mit bestimmten Edge Length parametriert, um auf eine akzeptable Laufzeit zu kommen (Waveguide fein, Seiten und Rückwand gröber usw.). Die Meshfrequenz ist nur noch für Tieftöner und Front relevant.

Wenn jemanden der Bereich über 10 kHz interessiert, muss er die Edge Length der einzelnen Sektionen und die Meshfrequenz entsprechend anpassen. Die Rechenzeit geht dann entsprechend hoch.
__________________
Gruß
Nils

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Alt 10.01.2017, 17:30   #306
nui
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Sehr schönes Thema hier. Vielen dank schon mal an alle Poster.

Vielleicht ein bisschen viel für meinen ersten Beitrag, aber was solls :P

Ich erinnere mich grob, dass mal nach günstigen CAD Alternativen zum modellieren gefragt wurde. Ich kann Autodesk Fusion 360 empfehlen. Diese cloud-basierte Software kann aktuell frei genutzt werden und erscheint mir "relativ simpel" für alles was über Rechtecke hinausragt. Sie kann allerdings nach "Installation" auch offline verwendet werden (zumindest über einen gewissen Zeiträum, aber vielleicht gibt es da Limitationen, kA).
Körper exportiere ich wie auch bei anderen Lösung als *.step file an lasse gmsh ans Werk.

Insbesondere erfreue ich mich aktuell an der Programming API, welche es erlaubt komplette (komplexere) Lautsprecher zu parametrisieren.
Hier habe ich zB per Skript eine Gedlee.com Summa inspirierte "oblate spheroidal" Waveguide mit Box drum erstellt. Dabei kann ich per Skript die Länge der Waveguide, und getrennt den horizontalen und vertikalen Abstrahlswinkel justieren (im Bild jeweils 90°). Sind sie asymmetrisch wird die Waveguide elliptisch. Oblate spheroidal bedeutet insbesondere, dass die Kontur der Waveguide an die Größe der Schallöffnung und den Winkel der Ausgangsschallführung eines Kompressiontreibers angepasst wird.
Das Modell kommt bereits mit Querschnitten um dessen zweifache Symmetrie für die Simulation auszunutzen und einem Face für das Interface zwischen waveguide und exterior Subdomain. Ebenso die Kanten abgerundet.


Dies generiert mir z.B. die Punkte der Kontur plus einer simplen Abrundung zur Schallwand. Ich hoffe es wird klar, dass ich dies nicht per Hand modellieren will oder kann...
Code:
def final_contour(cd_exit_diameter, cd_exit_angle, coverage_angle, depth):
    er = cd_exit_diameter / 2.
    es = math.tan(cd_exit_angle / 180. * math.pi)
    ca = coverage_angle /2. /180.*math.pi
    # adapted throat angle for contour formula
    tr = math.sqrt(cot(ca)**2 * (-er**2 * es**2 + er**2 * math.tan(ca)**2))
    # calculate contour starting position by intersecting imagined exit throat slope and contour 
    xinter = math.sqrt(-(es**2 * tr**2 * cot(ca)**2) / (es**2 - math.tan(ca)**2))
    over = 5
    points = [(contour(x/over+xinter,tr,ca), -x/over) for x in range(0,over*depth+1,1)]
    lx,ly = points[-1]
    if lip > 0:
        points.append((lx + lip_w, ly - lip))
        points.append((lx + lip_w+1, ly - lip))
    return points

Nachträglich die Box etwas länger gezogen und einen simplen 15" Woofer modelliert, Box einmal geschnitten und in ABEC simuliert. Trennfrequenz war hier 950Hz, per "Filter 'hp' f0=0.95kHz Order=6 CH".


Horizontale Polarmap normalisiert zu 18° neben der frontalen Achse (entspricht 118° in der Grafik), da dieser Winkel vom Konzipierer des Designs ein konstantes Verhältnis zwischen Direkt- und reflektiertem Schall zumindest zwischen ~1 bis ~20kHz erlaubt. Das Meshing ist offensichtlich nicht fein genug um über 5kHz noch sinnvolle Ergebnisse zu erhalten, aber dies hat mich bereits etwas über eine Stunde gekostet. Da die höheren Frequenzen nur für die waveguide interessant sind, würde ich diese auch eher einzeln simulieren, dabei an Komplexität verlieren und eine zweite achsensymmetrie gewinnen.





Und als kleiner Nachtrag: Mit der kostenpflichtigen Pro Version von Sketch Up kann man übrigens als *.obj exportieren. Das hat den Vorteil, dass man alle Faces im Sketch entsprechend der gewünschten Subdomains gruppieren und auch als Gruppe (zB. "100 Mesh Include Group4" oder ähnlicher Syntax) als soche in ABEC laden kann. Das fand ich ganz nett bis meine Testphase abgelaufen war. Hätte ich das vorher gewusst hätte ich das Programm vielleicht garnicht erst genutzt. Aus diesem Grund wollte ich eigentlich keine Testphase, aber sie wurde mir aufgezwungen. Inzwischen ist mir Fusion allerdings sowieso lieber
nui ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 10.01.2017, 23:20   #307
Gaga
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Hallo nui,

Zitat:
Ich erinnere mich grob, dass mal nach günstigen CAD Alternativen zum modellieren gefragt wurde. Ich kann Autodesk Fusion 360 empfehlen.
Vielen Dank für den Tipp!

Zitat:
Sie kann allerdings nach "Installation" auch offline verwendet werden (zumindest über einen gewissen Zeiträum, aber vielleicht gibt es da Limitationen, kA).
So wie ich die Autodesk-Seite verstehe, kann man als 'Hobbyist' eine freie Lizenz für ein Jahr bekommen und dann verlängern.

Nach dem ich mich gerade so halbwegs in FreeCAD eingearbeitet habe, bin ich mir nicht sicher, ob ich noch in Fusion 360 einsteigen soll. Kennst Du vielleicht auch FreeCAD und falls ja, kannst Du die wesentlichen Unterschiede zu Fusion 360 (oder Vorteile von Fusion) nennen?

Vielen Dank auch für den Hinweis und das Beispiel, ein WG per Skript zu parametrisieren. Müsste in FreeCAD auch gehen (da über Python). Allerdings habe ich mich da noch nicht rangetraut, da ich keine Python-Kenntnisse habe. Vielleicht nehme ich's zum Anlass....

Gruß,
Christoph
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Alt 10.01.2017, 23:32   #308
3eepoint
wtf?! -BOOOOOOOOM
 
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Fusion360 ist quasi Inventor Light. Wer die Arbeitsweise die ich damit vorgestellt hab mag wird die auch in Fusion finden.
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3eepoint ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 10.01.2017, 23:49   #309
Gaga
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Hallo 3ee,

ok, das macht's für mich einfacher, vielen Dank für den Hinweis. Eine Frage, da Du wohl auch FreeCAD kennst. Siehst Du Vorteile/Gründe sich in Fusion/Inventor Light einzuarbeiten gegenüber FreeCAD?

Grüße,
Christoph
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Alt 11.01.2017, 00:26   #310
3eepoint
wtf?! -BOOOOOOOOM
 
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Hi Christoph,

bei Inventor schätze ich in erster Linie die gute Dokumentation der Funktionen und zudem ist zu allem erdenklichen ein Video auf Youtube zu finden.

Außerdem geht das einarbeiten schnell. Die erste Zeichnung bekommt man fast auf Anhieb hin, in FreeCAD hab ich nichtmal das geschafft.....

Zudem finde ich es einfach aufgeräumter. Man hat die wichtigsten Funktionen auf der Hand, alles weitere kann man dann Schritt für Schritt abarbeiten ohne von Menüs erschlagen zu werden, dass ist aber eher eine persöhnliche Preferenz.

Für mich war/ist der Live Link zu Comsol auch ein wichtiges feature, dass aber nur mich betrifft.

Das ist so meine Meinung, zum Ziel kommt man mit beidem. Spannend ist villeicht noch, dass Fusion auch FEM Simulationen zur Eigenmodenanalyse hat. Damit kann man sich dann Gehäuseschwingungen grob in der Frequenz vorhersagen lassen.

Mfg 3ee
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Alt 11.01.2017, 00:50   #311
nui
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Zitat:
Zitat von Gaga Beitrag anzeigen
Kennst Du vielleicht auch FreeCAD und falls ja, kannst Du die wesentlichen Unterschiede zu Fusion 360 (oder Vorteile von Fusion) nennen?
Ich habe FreeCAD nur kurz ausgetestet und frustriert weggetan, da die Oberfläche völlig unübersichtlich war. Ich wusste nicht mal wo ich anfangen soll. Bei Fusion könnte man vielleicht eher vermuten, dass es kaum etwas leistet, allerdings täuscht dies vermutlich. Für Einsteiger ist Fusion sicherlich angenehmer.

Ich wäre allerdings auch an einem genaueren Vergleich der beiden interessiert. Auch wenn FreeCAD schon schwere Geschütze auffahren müsste, um mich zu locken.

@ 3eepoint
Also eine erste Skizze hatte ich noch hinbekommen aber das wars dann auch ...

Zitat:
Zitat von Gaga Beitrag anzeigen
Müsste in FreeCAD auch gehen (da über Python).

Allerdings habe ich mich da noch nicht rangetraut, da ich keine Python-Kenntnisse habe. Vielleicht nehme ich's zum Anlass....
Mein Skript oben ist übrigens Python und diese Sprache ist vergleichsweise einfach zu lernen . In Fusion kann man allerdings auch JavaScript und C++ verwenden. Python scheint mir aber sinnvoller, da es weniger geschreibsel benötigt.
Ob das skripten von Modellen wirklich einfach ist hängt aber noch stark von der API des Tools ab. Fusion wirkt zwischendurch unnötig verbos, viele Zeilen nur zur Vorbereitung der eigentlichen Arbeit. Lässt sich evtl vereinfachen mit eigenen Helferfunktionen, sobald man erstmal versteht was man tut. Aus der Dokumentation konnte ich bisher nur die Beispiele gebrauchen. Es gibt noch eine Gesamtübersicht und Beschreibungen einzelner Objekte, die für mich bisher völlig nutzlos war. Stattdessen behelfe ich mich nun noch mit den Headerdateien der API, um zu Wissen, was ich brauche und angeben muss. Diese liegen bei der Installation vor.

Da ich mich nun erst wenige Tage damit beschäftige, sieht mein Skript für obiges Ergebnis entsprechend aus. Sonst hätte ich es vielleicht schon mit reingestellt. So lieber nur auf Anfrage
nui ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 11.01.2017, 00:56   #312
3eepoint
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So weit ich weis kann man in Fusion/Inventor auch einzelne Kurven mit gleichungen beschreiben, mann kann also auch Ohne Script konturen eingeben =)
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abec , bem , lem , simulationsprogramm , vacs

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