[發明專利]一種二維非緊致邊界聲散射的邊界元計算方法

有效

• 申請號: 201710265667.8
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN107220212B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 劉秋洪;蔡晉生
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06F17/11
• 分類號: G06F17/11
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 俞曉明

1.一種二維非緊致邊界聲散射的邊界元計算方法，其特征在于，包括：

建立邊界元模型，將非緊致邊界S離散成M個邊界網格單元；

確定各邊界網格單元的中心點z_m、單位外法線方向n(z_m)和面積s(z_m)，以及聲源的強度γ和圓頻率ω；

在遠離非緊致邊界S外確定觀察點x，根據邊界各網格單元的中心點z_m、單位外法線方向n(z_m)和面積s(z_m)，以及聲源的強度γ和圓頻率ω，通過公式(1)，確定聲源趨于邊界網格單元時非緊致邊界S的散射聲場p(x,z_n,ω)；

根據聲源趨于邊界網格單元時非緊致邊界S的散射聲場p(x,z_n,ω)，通過公式(2)，確定由聲源點y產生的聲波傳播到觀察點x的聲場p(x,y,ω)，聲源點y置于邊界上；

所述公式(1)如下所示：

其中，m,n＝1,2,…,M為邊界網格單元編號，M為網格單元總數；p(x,z_n,ω)為聲源趨于邊界網格單元z_n時觀察點x的聲場；p₀(x,z_n,ω)為聲源趨于邊界網格單元z_n時向觀察點x的直接聲輻射，且p₀(x,z_n,ω)＝γG(x,z_n,ω)，γ為聲源強度，ω為圓頻率；z_m為邊界上異于z_n的網格單元中心點；G為頻域自由空間格林函數；n(z_m)為z_m點處邊界的單位外法線矢量，s(z_m)為z_m點所在的邊界網格單元面積；S'為除去z_n網格單元部分的邊界面；G(x,z_n,ω)為點x和點z_n間的頻域自由空間格林函數，G(z_m,z_n,ω)為點z_m和點z_n間的頻域自由空間格林函數；

所述公式(2)如下所示：

其中，y為聲源點；n＝1,2,…,M為邊界網格單元編號，M為網格單元總數；z_n為編號為n的網格單元中心點；n(z_n)為z_n點處邊界的單位外法線矢量，s(z_n)為z_n點所在的邊界網格單元面積；p₀(x,y,ω)為聲源點y向觀察點x的直接聲輻射，且p₀(x,y,ω)＝γG(x,y,ω)，G為頻域自由空間格林函數；G(x,y,ω)為點x和點y間的頻域自由空間格林函數，G(z_n,y,ω)為點y和點z_n間的頻域自由空間格林函數。