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相似文献
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1.
用基于声类比的边界元计算管道风扇的管道声传播和辐射   总被引:2,自引:0,他引:2  
本文介绍了用基于声类比的边界元计算管道风扇声场的新方法,将已被成功地应用于物体对外声场的散射计算方法推广应用到管道风扇的管内声传播和管口声辐射问题。数值结果表明了模型和方法的正确性及其可以作为管道声处理降噪敏果预测的工具。  相似文献   

2.
三维声学多层快速多极子边界元及其应用   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
吴海军  蒋伟康  鲁文波 《物理学报》2012,61(5):54301-054301
快速多极子边界元算法可以加速矩阵和向量乘法运算, 将传统边界元算法的计算量和内存占用量分别降为O(N log2N)和O(N), 适用于大型声学模型模拟计算. 本文发展了一种基于Burton-Miller方程的三维多层声学快速多极子边界元算法. 将新的自适应树状算法应用到对角形式的快速多极子边界元算法, 并使用最新提出的解析式源点矩计算公式, 进一步提高了快速多极子边界元的计算效率. 绝对软球体在内部共振频率处的散射声场计算, 验证了所发展算法在共振频率处求解的正确性. 与Bapat所提供的程序在多脉动球体辐射声场计算精度的比较, 验证了算法及程序在大型模型声学计算中的准确性, 同时显示了其求解的高效性. 最后, 将该算法用于车内声场及水下声学探测的分析计算.  相似文献   

3.
目标强度特性是海洋生物声学识别与资源量评估的重要依据,其中,基于近似几何体和声阻抗特性的理论模型法是研究海洋生物目标强度的重要手段。由于对几何形态近似处理以及数值求解方法的限制,传统理论模型对声波频率、入射方位以及目标声阻抗、形态尺寸等均有各自不同的适用范围,单一模型难以满足不同种类或同一种类但不同尺寸海洋生物的目标强度求解。本文尝试将逐渐见诸应用的有限元/边界元耦合方法用于海洋生物目标强度特性研究,分别以球形生物、纺锤形鱼类尾明角灯鱼(Ceratoscopelus warmingii)和细长形浮游动物南极大磷虾(Euphausia superba)为例进行仿真计算,并与相适应的经典理论模型进行对比分析。结果表明,对于球形生物,有限元/边界元耦合方法与解析模型的目标强度频响曲线完全吻合;对于纺锤形鱼类,有限元/边界元耦合方法可有效弥补基于模态级数解的形变圆柱体模型在中低频和两端入射时的准确性问题;对于细长形浮游动物,有限元/边界元耦合方法与畸变波玻恩近似模型高度吻合。综上,有限元/边界元耦合方法对多种海洋生物目标强度求解均具有较好的适用性,未来有待进一步结合实验测定进行验证。  相似文献   

4.
具有平均流的膨胀腔声学特性的三维边界元分析   总被引:1,自引:1,他引:0  
季振林  马强 《计算物理》1993,10(4):456-466
本文将边界元法应用于具有平均流的管道及膨胀腔声学特性的三维分析,获得了具的平均流介质中声传播问题的边界积分方程和基本解。采用九节点二次等参单元离散边界表面并对物理量插值,对奇异积分采用极坐标变换法和间接法联合来消除奇异性,在棱边角点处区分不同方向的质点振速。文中对有无平均流时直管的四极参数及膨胀腔的传递损失进行了计算,并与一维理论及其它方法计算结果进行了比较。  相似文献   

5.
针对红外和可见光图像配准问题,采用仿射变换实现图像的几何变换,利用Canny算子边界相关运算求出边界相关性最强时对应的仿射变换参数,从而有效地实现了对原始红外和可见光图像的自动配准。实验结果表明,该算法有效,可以应用于实际的红外和可见光图像配准中。  相似文献   

6.
声屏蔽技术抗拖船干扰   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
马敬广  余赟  滕超  李峰 《应用声学》2010,29(6):449-457
提出了多途信道中的声屏蔽技术,并应用于抗拖船干扰,以克服传统的阵处理办法抑制拖船干扰时所存在的探测盲区问题。把拖曳线列阵接收的拖船干扰和同方位的目标信号在频域通过一个屏蔽聚焦权滤波器,在对干扰屏蔽的同时,对目标聚焦。针对聚焦权实用性差的缺点,又提出了屏蔽非聚焦权,并与常规波束形成做了比较。11元水平阵数据仿真结果表明,该技术提高了处理增益约5 dB;在抑制拖船干扰提高处理增益的同时,理论上也可以消除掉在该方向上强目标干扰形成的探测盲区。  相似文献   

7.
声悬浮研究新进展   总被引:10,自引:0,他引:10  
解文军  魏炳波 《物理》2002,31(9):551-554
建立了单轴式声悬浮的参数化模型和边界元算法,对单轴式声悬浮进行了优化设计,可以悬浮起密度高达18.9g/cm^3的金属钨。研究了声悬浮条件下非金属材料和低熔点金属的无容器处理。  相似文献   

8.
提出了一种求解非紧凑低马赫数运动边界散射流动诱发噪声的预测方法。该方法首先基于运动坐标系下的连续性方程和动量方程推导得到该坐标系下的波动方程及其积分解,然后在该坐标系下采用边界元方法求解得到非紧凑运动边界表面的声压,最后将求解得到的壁面声压回代到静止或运动坐标系下的积分方程中实现对远场噪声的预测。推导得到的积分方程适用于流体与飞机机身、高速列车车身及旋转叶片等非紧凑结构边界作用诱发噪声的预测。  相似文献   

9.
从流体力学的基本方程出发,导出等截面管内具有平均流和线性温度梯度时的三维声传播方程,然后采用迭代法将其化成可用边界积分方程表示的形式,最后用边界元法求解,由边界元法计算消声器的四极参数,从而可预测传递损失等声学特性,文中计算了膨胀腔内传递损失,并与一维理论结果进行了比较。  相似文献   

10.
章利用基于三次B样条插值的边界元方法,对振动体外部声辐射问题进行了研究,对CHIEF法及其改进方法作了进一步的改进,提出在加权余量意义下,通过把内部Helmholtz积分方程与其对内点坐标取导后的方程式作线性叠加,在域外构作的一个小体积块上进行积分以形成补充方程,经与表面Helmholtz积分方程相结合,来求解任意频率下的声辐射问题,并以脉动球和摆动球作为算例,说明本提出的方法能够有效地克服在特殊频率处解的非唯一性问题。  相似文献   

11.
The classical boundary element formulation for the Helmholtz equation is rehearsed, and its limitations with respect to the number of variables needed to model a wavelength are explained. A new type of interpolation for the potential is then described in which the usual boundary element shape functions are modified by the inclusion of a set of plane waves, propagating in a range of directions. This is termed the plane wave basis boundary element method. The modifications needed to the classical procedures, in terms of integration of the element matrices, and location of collocation points are described. The well-known Singular Value Decomposition solution technique, which is adopted here for the solution of the system matrix equation in its complex form, is briefly outlined. The conditioning of the system matrix is analysed for a simple radiation problem. The corresponding diffraction problem is also analysed and results are compared with analytical and classical boundary element solutions. The CHIEF method is adopted to enhance the quality of the solution, particularly in the vicinity of irregular frequencies. The plane wave basis boundary element method is then applied to two problems: scattering of plane waves by an elliptical cylinder and the multiple circular cylinder plane wave scattering problem. In both cases results are compared with analytical solutions. The results clearly demonstrate that the new method is considerably more efficient than the classical approach. For a given number of degrees of freedom, the frequency for which accurate results can be obtained, using the new technique, can be up to three or four times higher than that of the classical method. This makes the method a powerful new addition to our tools for tackling high-frequency radiation and scattering problems.  相似文献   

12.
We present a level-set based technique to recover key characteristics of a defect or crack (e.g. location, length and shape) in a two-dimensional material from boundary electrical measurements. The key feature of this work is to extend the usual level-set technique for modeling volumetric objects to very thin objects. Two level-set functions are employed: the first one models the location and form of the crack, and the second one models its length and connectivity. An efficient gradient based method is derived in order to define evolution laws for these two level-set functions which minimize the least squares data misfit. Numerical experiments show the utility of this method even in the presence of a significant noise level in the measurements. A finite element method is used to simulate the electric field behavior in the presence of very thin objects.  相似文献   

13.
任意阵形水声换能器阵辐射声场计算   总被引:6,自引:0,他引:6       下载免费PDF全文
本文用边界元的方法计算了阵形任意的水声发射换能器共形阵的辐射声场。在详细研究了边界元方法基本理论的基础上,采用Pro/ENGINEER软件与ANSYS软件相结合来建立换能器阵的边界元模型,再用SYSNOISE软件计算其辐射声场和辐射阻抗。这种声场计算方法可用于发射换能器阵设计阶段对设计结果进行预报。  相似文献   

14.
采用磁性液体边界元数值模型分析了磁性粒子微结构磁化状态及相互作用,并与相应的有限元数值结果进行比较.结果表明:虽然粒子边界层附近的磁场分布出现了一定的模糊,且变化幅度明显高于有限元结果,但在粒子边界层以外的其它区域两种数值解法具有高度一致性;当粒子边界元节点数较小时,磁力相互作用边界元结果与有限元结果相差较大,且很不稳定;随着节点数增加,边界元结果逐渐趋近于有限元虚功原理的磁力数值结果,并达到一个较稳定的量值.结果清晰地反映出边界元数值方法在磁性液体多体动力学模拟研究中的一些基本特征。  相似文献   

15.
In this paper, a novel numerical technique to solve electromagnetic boundary value problem is described. This finite element based method of lines is developed by combining finite element method and the method of lines, so that it not only has high flexibility to treat geometrically and compositionally complex problems but also maintains high accuracy of semi-analytical technique. The geometry discretization, element mapping, element trial function and standard ordinary differential equation construction are discussed in details. Our numerical result demonstrates that this method can successfully solve the complex problems with fewer mesh lines when compared with conventional method of lines.  相似文献   

16.
 研究了刚性体与SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)方法相耦合的计算方法和技术,以此技术为核心,在原有三维综合拉氏程序CL3D的基础上,研制了适用于斜侵彻问题数值研究的刚性弹体与SPH靶体耦合计算的拉氏三维数值模拟程序CRSPH3D。针对金属材料编入了Johnson-Cook本构模型计算模块,针对混凝土材料编入了Johnson-Holmquist本构模型及与之配套的损伤模型和状态方程等的计算模块。用研制的计算程序对弹体分别正碰和斜碰穿透中厚铝靶和侵彻厚混凝土靶的过程进行了数值模拟计算和分析。结果表明,对于铝靶穿透问题,模拟计算得到的弹体剩余速度、弹体动能损失和贯穿图像与实验结果符合得较好。对于混凝土靶的侵彻问题也得到了与实验现象一致的、定性合理的图像。  相似文献   

17.
We apply the fast multipole method (FMM) accelerated boundary element method (BEM) for the three-dimensional (3D) Helmholtz equation, and as a result, large-scale acoustic scattering problems involving 400000 elements are solved efficiently. This is an extension of the fast multipole BEM for two-dimensional (2D) acoustic problems developed by authors recently. Some new improvements are obtained. In this new technique, the improved Burton-Miller formulation is employed to over-come non-uniqueness difficultie...  相似文献   

18.
Several kinds of waveguide components such as curved waveguide bends, arbitrary angle waveguide bends and T-junctions have been analyzed with boundary element method in this paper. A new discretization method for the boundary element method to solve the waveguide discontinuities has been given. The numerical results obtained agree well with the experimental results and numerical results in other literature. Especially, the scattering characteristics of Forded E-, H-plane T-junctions in 3mm band have been analyzed using boundary element method and the calculation results are presented.  相似文献   

19.
一类各项异性半线性椭圆方程自然边界元与有限元耦合法   总被引:1,自引:0,他引:1  
吴正朋  余德浩 《计算物理》2004,21(6):477-483
将冯康和余德浩提出的自然边界归化方法用于研究一类半线性椭圆方程外区域问题,提出一种自然边界元与有限元的耦合算法、针对某一类半线性椭圆方程,应用变分原理,研究其弱解性及Galerkin逼近,得到有限元解的误差估计及收敛阶O(h^n),最后给出相应数值例子。  相似文献   

20.
张阿漫  姚熊亮  李佳 《物理学报》2008,57(3):1672-1682
假设气泡周围流场为无黏、无旋、不可压缩的理想流体,建立气泡群相互作用的三维数值模型.将多极快速傅里叶变换方法(FFTM)与高阶边界元法(HOBEM)相结合求解气泡群的运动,在达到同样计算精度时显著加快了边界积分方程的求解速度,可以在合理的时间内模拟气泡群的动态物理特性.同时为维持气泡群模拟过程中的数值稳定性,引入了弹性网格技术(EMT),并用算例验证了数值模型及算法的有效性.基于建立的数值模型,研究了不同组合的气泡群之间的相互作用,模拟和解释了各类气泡运动的物理现象,讨论了影响气泡群膨胀、坍塌、迁移及射流 关键词: 气泡群 FFTM 射流 三维  相似文献   

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