打开COMSOL 6.1时突然想到个有趣的现象：当超声波穿过不同介质时，界面形状会像魔法师一样操控声波路径。最近做的这个水-钢双层结构仿真就验证了这一点——凸曲面钢层把声波自动聚成了"能量弹"。
先看几何建模的骚操作：
% 水层建模（0-10mm）
water_layer = model.geom.create('water',2);
model.geom('water').feature().create('r1', 'Rectangle');
model.geom('water').feature('r1').set('size', {'0.014[m]' '0.01[m]'});
% 钢层曲面构建（曲率半径50mm）
steel_curve = mphgeom(model,'geom1', 'curve', 'domain', 2, 'resolution', 'fine');
model.component('comp1').geom('geom1').create('int1','InterpolationCurve');
model.component('comp1').geom('geom1').feature('int1').set('table', steel_curve);
这段代码里最妙的是用插值曲线生成凸曲面，避免了手动计算坐标点的麻烦。注意曲率半径参数直接影响后续声场聚焦效果，50mm这个值刚好能让15mm深度形成强聚焦。
材料参数设置藏着玄机：
% 水介质参数
model.material.create('mat1');
model.material('mat1').propertyGroup.create('SoundVelocity', '基本');
model.material('mat1').propertyGroup('SoundVelocity').set('c', 1480);
% 钢介质各向异性设置
model.material.create('mat2');
model.material('mat2').propertyGroup.create('AnisotropicElasticity', '弹性');
model.material('mat2').propertyGroup('AnisotropicElasticity').set('C', [264 155 155 0 0 0;
155 264 155 0 0 0;
155 155 264 0 0 0]);
钢的弹性矩阵参数是关键，这里用典型碳钢的弹性常数。注意水-钢的声速比(约3:1)导致折射角变化，这是形成自发聚焦的物理基础。
求解器设置有个小技巧：
model.study.create('std1');
model.study('std1').create('time', 'Transient');
model.study('std1').feature('time').set('tlist', 'range(0,5e-8,1e-6)');
model.study('std1').feature('time').set('usein', true);
时间步长5e-8秒的设置经过多次试错，既能捕捉高频振动又避免计算爆炸。建议先用粗网格试算，确定焦点位置后再局部加密。
从结果图中能挖出几个彩蛋：
- 图三的径向分布显示在r=3mm处出现旁瓣，说明探头晶片直径(14mm)与频率匹配需要优化
- 轴向声压曲线在15mm后的震荡衰减，暴露出钢层内部散射的影响
- 三维图中能看到"香蕉形"能量带，这是曲面界面导致的波阵面畸变
有个反直觉的现象：虽然钢的声速更高，但凸曲面反而增强聚焦。这其实是因为快速介质中的波长更短，曲率引起的相位变化更显著。仿真时发现如果把钢层换成平面，焦点深度会增加到22mm左右。
最后分享个后处理小技巧：用截面探针+极坐标变换，能直接提取任意角度的径向分布，比默认的直角坐标系更直观。下次做环阵探头仿真时这个方法特别管用。
