基于Green函数的两种STSF算法的比较
2012-02-13马佳男杨德森时胜国
振动与冲击 2012年6期
马佳男,杨德森,时胜国,胡 博
(哈尔滨工程大学 水声技术重点实验室,哈尔滨 150001)
现有的基于Neumann边界条件空间声场变换的有限离散化算法主要采用了k-空间抽样格林函数法对声场进行重构,该算法直接对波数域下的格林函数进行抽样,从而得到波数空间格林函数的离散阵列。该算法虽然简单,工程上易于实现,但是由于Neumann边界条件下k-空间振速-声压格林函数在辐射圆周上存在奇异性,这种奇异性会使得格林函数的幅值在辐射圆周上具有很大的跃变,从而影响重构精度。
1987年,Veronesi等人[1]首先提出实空间积分格林函数法,2004年,合肥大学的陈晓东[2]将该算法运用到了基于Dirichlet边界条件下的声压场重构,获得了很好的重构效果,并通过数值仿真证明该方法不仅适用于近场也同样适用于远场。随着矢量水听器的发展,可以通过测量质点振速来对声场进行重构和预测[3-4]。由于介质质点振速方向与波达方向一致,所以振速提供了声源方位的信息。在实际测量中更偏重于通过测量质点振速来重构声场以获得更好的重构精度和定位信息。
本文将实空间积分格林函数法运用到了Neumann边界条件下基于法向质点振速测量的声压场重构中,推导获得Neumann边界条件下该有限离散化算法的计算参数,通过对其傅里叶变换后的角谱求逆得到声压-法向质点振速声场重构时格林函数的角谱,并由数值仿真给出了该算法与k-空间抽样格林函数法在声场重构中基于不同重构参数的误差分析,从而比较两种格林函数法在声场重构中的优劣。……
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