実験も行いました。実際に吹いて音を録音しFFTで周波数解析してみました。以下がそのときの結果です。上表にあるExperiment(Hz)が下のグラフのピークを読み取った値です。
実験結果と計算とは数%の違いで良く一致していますが、実験の数値が小さく出ています。これはDirichlet境界付近の要素分割が起因していると思われます。多分、波が管の中を往復する距離は実際より長いと思われます。
■計算例2:Test Tube 2■
次は試験管の長さを例1の半分のL=162mmにしてみました。直径はそのままの13mmです。この場合、オクターブ4のドの523Hz付近の音が出ることを期待して長さを決定しました。要素分割は、r方向に5要素、y方向に125要素で分割しました。その他の計算条件は計算例1と同じです。プログラムSET2D4TEST-R1A.FORで入力データを作成し、LANCZOS-SYMM-SOUND-JACOB.FORを実行するとファイルEIGENVA-JCB04.LAZが作成されます。まとめると以下の結果になります。
FEM解析(上表のEIGENFREQ(Hz))と簡易計算(上表のfn)はほぼ同値です。しかしFEM解析と実験とは例1と同様に隔たりが有るようです。上表のExperiment(Hz)は実験結果をFFTに掛けピークを読み取った値です。下がそのFFTの結果です。
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