周 烨 温 玮

(海军航空大学 山东 烟台 264000)

0 引 言

在实际应用中，尤其是水下目标识别探测中，越来越多的场合涉及数值计算，目前有很多成熟的有限元计算软件，把复杂的仿真过程以很简洁的过程实现[1]。但人们发现单一的有限元分析已经无法适应解题需要，在大型复杂水下目标仿真上，单一的有限元分析的结果在收敛性和可操作性上大打折扣。近年来，研究人员开发出多种仿真软件联合仿真，并取得了不错的效果[2，6]。在处理类似水声问题的多物理场耦合方面，Comsol表现出了多种优势，比如收敛性好、计算速度快、多物理场耦合简单等，使得越来越多的学者利用Comsol对水下声场开展了多种研究[10]，但大都限于二维平面仿真以及小型三维目标。采用普通的有限元以及边界元模块进行散射声场仿真，对于大型目标的仿真效率不高。与传统有限元方法相比，时域不连续伽辽金法采用不连续函数作为基函数和权函数，换句话说就是对于每个有限单元采用分别离散处理。对于空间域和时间域同时采用离散处理，有效避免了在进行大型声目标有限元数值仿真时相邻有限元间的间断问题，极大地提高了收敛性。同时，基于对局部尝试函数和单元间采用数值流相互联系，使其具有很好的并行计算条件，极大提高了计算效率。目前，利用间断伽辽金法仿真水声场鲜有介绍，本文在前人研究的基础上讨论了其特有的间断伽辽金算法在仿真大型三维有限元模型方面的应用实例，从间断伽辽金法求解水声场的基本原理出发，介绍Comsol在仿真大型水声问题上的优势，为Comsol对大型声目标的处理上提供有效借鉴。……