声场波数积分截断波数自适应选取方法

在采用波数积分法进行声场计算的过程中,需要选取合适的积分截断波数,文章提出一种应用于流体介质中宽带声场波数积分计算的截断波数自适应选取方法。首先根据波数域格林函数的衰减特性构造一个数学模型,然后利用卡尔曼滤波器对该数学模型的拟合参数进行跟踪和预测,最后根据预测的模型参数计算截断波数。仿真试验结果表明,该方法实现了给定精确度下的积分截断波数自适应选取,能够克服现有方法不能兼顾低频段精确度和高频段计算量的问题,并且不会引入太多额外的计算量。     

一种可稳定计算负跃层浅海环境下声场的波数积分方法

提出了一种可以稳定计算负跃层浅海环境中声场的波数积分方法,通过对艾里(Airy)函数的归一化,得到了声源位于水体不同层中的系数矩阵,该系数矩阵是无条件稳定的。结合仿真实例,将该方法的计算结果与Airy函数未作归一化得到的计算结果进行比较,结果显示,当Airy函数未作归一化时,在某些情况下不能保证深度格林函数的足够收敛性,而该方法可以很好地解决该问题。同时将该方法的计算结果与简正波模型KRAKENC的计算结果进行对比,结果表明,文中提出的数值计算模型可以作为负跃层浅海环境中声场计算的有效补充。     

声场波数积分方法和数值计算

本文采用Schmidt的直接全局矩阵法(DGM)计算格林函数,实现声场波数积分法的数值计算,DGM最重要的优点是无条件的数值稳定性.声场数值计算例说明,波数积分法特别适用弹性海底和高斯波束声传播和反射系数的研究,物理图像清晰,物理现象一目了然.     

Pekeris波导环境中的水下运动声场仿真研究

对Pekeris波导环境中水下运动声源的声场进行了研究。将Pekeris波导中数值稳定的波数积分解和一维近似的波数积分方法运用于求解运动声源的声场。推导了运动声源声场的二维波数积分表达式,给出一维近似解,并在计算深度格林函数时引入数值稳定的计算方法。在仿真实验中,首先在自由空间条件下验证了一维近似的波数积分方法的准确性;再结合Pekeris波导中数值稳定的波数积分方法来分析运动声源的声场特性。通过改变波导和声源、接收器条件仿真研究Pekeris波导中运动声源声场的频率展宽和频移特性。     

海水吸收对远距离水下声场计算的影响

低频声波在海水中短距离传播时,海水吸收对声场的影响几乎可以忽略.但是在实际传播中,传播距离可能达到数百甚至数千千米,此时海水吸收会对声场带来较大影响.在这种情况下,如果选用的水下声场计算程序忽略海水吸收,则远距离的声场计算结果会存在明显误差.分别比较了全反射理想波导和深海Munk声速剖面环境下几种常用声场计算模型的结果...     

桩基冻胀力三维问题的积分方程解法

本文利用叠加原理和弹性半空间的Ｍｉｎｄｉｎ公式，导出了计算桩基冻胀力三维问题的积分方程，用该积分方程可计算不可压缩和可压缩的桩基冻胀力，文末给了一算例，算例表明该理论结果和实测结果吻合良好。     

一种高频换能器的声场推算方法

以二维空间Rayleigh积分和二维平面声压构建技术作为理论基础,提出了一种高频换能器的声场推算方法。为验证该方法的正确性,对由4个压电元件所构成、频率1.8 MHz的矩形活塞换能器的声场进行实验测试和推算,以获得距换能器不同距离处的声压分布。在50 cm处,实测结果推算的最大误差为8.25%。在保证准确性的前提下,该方法有效提高了高频换能器的声场测量效率。     

几种不同波数时的角向扰动磁场

数值模拟了不同波数时, 等离子体粘度的角向扰动磁场的演化规律, 并与理想磁流体时的角向扰动磁场进行了比较, 得到的主要结论是:等离子体压强较小时, 大波数对应的角向扰动磁场为正值, 小波数的角向扰动磁场为负值;等离子体压强较大时, 大波数对应的角向扰动磁场也有负值出现。另外, 当等离子体压强一定时, 随着等离子体粘度的增加, 角向扰动磁场的波动幅度越大。     

高维数值积分的一种计算方法

采用一对Ｌａｐｌａｃｅ方程的解为变换，将一般区域Ｄｘｙ变换为某一规则区域Ｄζη，然后在Ｄζη上建立复化型求积公式，使得二重积分的数值计算得以实现。     

延迟积分微分方程单支方法的稳定性分析

本文研究求解非线性延迟积分微分方程的单支方法的数值稳定性,其中积分部分采用复化梯形公式计算。分析表明:在一定条件下,A-稳定的单支方法是数值稳定的,而强A-稳定的单支方法是渐近稳定的。最后,数值试验验证了本文所获理论结果的正确性。     

空气声源激发的浅海声场的理论研究

研究了将空气中声速分布建模为Epstein分布,水层和海底均为均匀分布的三层介质模型的条件下,空气中点源激发的水下声场。既推导得到了声压场的形式解,通过数值分析,表明空气中点源激发浅水波导,在水层中形成的波导简正波具有实数本征值,可以远距离传播,称其为"水波"。空气层中的Epstein波导简正波在水层中为非均匀波,传播速度取决于空气中声速,称其为"水面波",并指出空气中声源运动产生的水面波多普勒频移大于水波多普勒频移。     

A solution selection approach to multiresponse surface optimization based on a clustering method

In Multi-Response Surface Optimization (MRSO), responses are often in conflict. To obtain a satisfactory compromise, the preference information of a Decision Maker (DM) on the tradeoffs among the responses should be considered. One of the promising alternatives is a posterior preference articulation approach. It first generates nondominated solutions and then makes the DM select the best one from the nondominated solutions. In this article, a solution selection approach is presented. It takes the posterior approach and employs a clustering method to aid the selection process of the DM. The DM can obtain the satisfactory compromise solution easily by the proposed method.     

Boundary element method solution of magnetohydrodynamic flow in a rectangular duct with conducting walls parallel to applied magnetic field

The magnetohydrodynamic (MHD) flow of an incompressible, viscous, electrically conducting fluid in a rectangular duct with one conducting and one insulating pair of opposite walls under an external magnetic field parallel to the conducting walls, is investigated. The MHD equations are coupled in terms of velocity and magnetic field and cannot be decoupled with conducting wall boundary conditions since then boundary conditions are coupled and involve an unknown function. The boundary element method (BEM) is applied here by using a fundamental solution which enables to treat the MHD equations in coupled form with the most general form of wall conductivities. Also, with this fundamental solution it is possible to obtain BEM solution for values of Hartmann number (M) up to 300 which was not available before. The equivelocity and induced magnetic field contours which show the well-known characteristics of MHD duct flow are presented for several values of M.     

A fast solution method for three-dimensional many-particle problems of linear elasticity

A boundary element method for solving three-dimensional linear elasticity problems that involve a large number of particles embedded in a binder is introduced. The proposed method relies on an iterative solution strategy in which matrix–vector multiplication is performed with the fast multipole method. As a result the method is capable of solving problems with N unknowns using only 𝒪(N) memory and 𝒪(N) operations. Results are given for problems with hundreds of particles in which N=𝒪(10⁵). © 1998 John Wiley & Sons, Ltd.     

利用源强分布声辐射模态识别噪声源

为了解决噪声源识别中存在的识别精度不高、分辨率受限、对测量条件要求高等问题,提出了基于源强声辐射模态的噪声源识别方法。该方法首先计算结构的源强声辐射模态矩阵和声场分布模态矩阵,然后利用声场中测得的声压数据向量与结构声场分布模态矩阵的关系求出声辐射模态展开系数向量,最后通过声辐射模态矩阵和声辐射模态展开系数向量的积就可得到结构的源强分布,从而达到对噪声源识别的目的。该方法利用较少的测量点可以获得较高分辨率和识别精度。通过平板振动仿真和音箱实验验证了该方法对平面结构噪声源识别的有效性。     

固定干扰抑制的声场匹配方法

利用波导中的声场匹配与自由空间中的阵列处理的相似性,从自由空间的阵列零点方法出发推导～一种适用于波导中垂直阵列声场匹配的抑制固定干扰的方法。通过声场模型预报已知空间位置干扰的声传播特征,形成空间矢量。在保持期望点增益的前提下,约束干扰点邻域增益,得到垂直阵列的零点指向干扰的阵列权向量。     

用于近场声全息正则化的共轭梯度法

提出采用共轭梯度正则化方法稳定基于分布源边界点法的近场声全息重建过程,控制测量误差对重建结果的影响.共轭梯度法中的最佳迭代次数通过在全息面与源面之间布置一个小型辅助面,并通过最小化测量值与重建值之间的相对误差来选取.与Landweber迭代正则化方法相比,该方法同样具有较高的重建精度,但迭代时间却大大减少.对实际声源的实验研究验证了采用共轭梯度正则化方法控制近场声全息重建误差影响的有效性及其优越性.     

Application of weighted homotopy analysis method to solve an inverse source problem for wave equation

In this paper, inverse source problem for the wave equation is considered in one dimension with overdetermination condition. To solve this problem, a version of homotopy analysis method, called weighted homotopy analysis method, is introduced and applied. To show accuracy and reliability of the mentioned method, three numerical examples are given.