典型文献
双层介质声传播问题的标准解及有限元解
文献摘要：
文章通过双层介质中的声传播问题,研究了有限元方法在水下声场计算中的应用.基于传统的Galerkin方法推导出水下声场的有限元方程,采用四节点四边形单元离散求解物理域,可选择辐射边界条件、DtN(Dirichlet to Neumann)非局部算子、完美匹配层来处理出射声场,得到有限元解.为了验证该有限元模型,需要高精度的参考解.水平不变均匀介质中的声传播问题存在解析解,但双层介质问题不存在解析解.因此,对于双层介质声传播问题,使用波数积分法推导出标准解.分别考虑了有限深度和无限深度双层介质两种情况,并进行了数值模拟.数值结果表明,文章所提的有限元模型与参考解非常吻合.此外,还发现当某号简正波的本征值非常接近割线时,简正波模型KRAKEN难以准确计算该号简正波的本征值,从而声场计算结果存在明显误差;但是有限元方法不需要计算本征值,所以当KRAKEN模型出现此类问题时,有限元方法仍能给出准确的声场计算结果,表明有限元方法在普适性方面优于简正波方法.
文献关键词：
波数积分方法;有限元方法;水下声传播;简正波方法
中图分类号：
作者姓名：
周益清;骆文于;吴双林
作者机构：
中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室,北京100190;中国科学院大学,北京100049
文献出处：
引用格式：
[1]周益清;骆文于;吴双林-.双层介质声传播问题的标准解及有限元解)[J].声学技术,2022(02):149-159
A类：
KRAKEN,简正波方法,波数积分方法
B类：
双层介质,传播问题,有限元方法,声场,Galerkin,方法推导,四节,四边形单元,DtN,Dirichlet,Neumann,非局部算子,完美匹配,匹配层,解析解,质问,积分法,割线,波模,水下声传播
AB值：
0.222002
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