Selección Automática de Puntos CHIEF para la Retrodispersión Acústica de Elementos Finitos-Elementos de Frontera
Autores: Krysl, Petr; Abawi, Ahmad T.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Artes
Subcategoría
Música
Palabras clave
Computación
Retrodispersión
Ondas acústicas
Objetivos elásticos
Método de elementos finitos
Método de elementos de contorno
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
El cálculo de la retrodispersión de ondas acústicas armónicas de objetivos elásticos submarinos de formas arbitrarias es un problema desafiante de considerable importancia práctica. El método de elementos finitos es adecuado para la discretización del objetivo, mientras que el método de elementos de contorno aborda la condición de frontera de radiación en el infinito. Una desventaja del método de integral de contorno es que produce soluciones no únicas en ciertos números de onda. Este fallo está asociado con la existencia de soluciones propias de la ecuación de Helmholtz en el interior del complemento del dominio fluido (modos acústicos). La formulación de la ecuación integral de Helmholtz combinada (CHIEF) atribuida a Schenk se emplea para combinar la integral de contorno de Helmholtz en la superficie con ecuaciones de la relación de Helmholtz en el interior escritas en puntos seleccionados dentro de la cavidad del dispersor (es decir, en el complemento del dominio fluido). La dificultad asociada con este enfoque siempre ha sido la falta de orientación sobre el número necesario de puntos interiores y sobre sus ubicaciones. La solución a este problema propuesta aquí es calcular los modos acústicos utilizando el método de elementos finitos para complementar el dominio fluido e identificar las ubicaciones de los picos. Este enfoque novedoso ayuda a decidir cuántos puntos deben emplearse y dónde deben ubicarse. Nuestros experimentos numéricos demuestran la robustez de la selección automática propuesta del número y las ubicaciones de los puntos CHIEF.
Descripción
El cálculo de la retrodispersión de ondas acústicas armónicas de objetivos elásticos submarinos de formas arbitrarias es un problema desafiante de considerable importancia práctica. El método de elementos finitos es adecuado para la discretización del objetivo, mientras que el método de elementos de contorno aborda la condición de frontera de radiación en el infinito. Una desventaja del método de integral de contorno es que produce soluciones no únicas en ciertos números de onda. Este fallo está asociado con la existencia de soluciones propias de la ecuación de Helmholtz en el interior del complemento del dominio fluido (modos acústicos). La formulación de la ecuación integral de Helmholtz combinada (CHIEF) atribuida a Schenk se emplea para combinar la integral de contorno de Helmholtz en la superficie con ecuaciones de la relación de Helmholtz en el interior escritas en puntos seleccionados dentro de la cavidad del dispersor (es decir, en el complemento del dominio fluido). La dificultad asociada con este enfoque siempre ha sido la falta de orientación sobre el número necesario de puntos interiores y sobre sus ubicaciones. La solución a este problema propuesta aquí es calcular los modos acústicos utilizando el método de elementos finitos para complementar el dominio fluido e identificar las ubicaciones de los picos. Este enfoque novedoso ayuda a decidir cuántos puntos deben emplearse y dónde deben ubicarse. Nuestros experimentos numéricos demuestran la robustez de la selección automática propuesta del número y las ubicaciones de los puntos CHIEF.