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题名二维浅海波导中声场边界处理的谱无限元方法
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作者
曹伟浩
程广利
刘宝
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机构
海军工程大学电子工程学院
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出处
《海军工程大学学报》
CAS
北大核心
2024年第1期49-55,共7页
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基金
国家自然科学基金资助项目(12104510)
中国博士后科学基金资助项目(2022M723882)
国家重点研发计划基金资助项目(2022YFC3103801)。
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文摘
针对传统无限元法在截断声场边界上计算精度低的问题,提出了一种基于GR (Gauss-Radau)插值的谱无限元法,以高精度处理无限远边界对声场计算的影响。首先,采用映射函数构建从自然坐标系到笛卡尔坐标系的节点转换函数,获得两种坐标系之间的映射雅克比矩阵;然后,利用基于GR插值的形函数,模拟单元节点的声压,结合映射雅克比矩阵,对二维声场波动方程进行变分处理,推导了无限单元对应的积分表达式,用于模拟实际浅海波导环境下无限远处的声传播。与基于镜像法的解析解和传统无限元法结果的对比表明:所提方法结果与解析解一致性高,相对误差约为1%,验证了该方法的有效性和准确性。
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关键词
二维浅海波导
谱无限元
Gauss-Radau插值
边界处理
声场计算
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Keywords
two-dimensional shallow water waveguide
spectral infinite element
Gauss-Radau interpolation
boundary processing
sound field calculation
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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