并行計算水下大尺度彈性殼體的低頻聲散射
本文選題:聲散射 + 有限元; 參考:《計算機科學》2017年03期
【摘要】:有限元與邊界元耦合模型是研究水下彈性殼體目標低頻聲散射常用的數(shù)值方法。應(yīng)用該模型計算大尺度彈性目標的聲散射時需要大量的計算時間與存儲空間,采用并行數(shù)值的方式可以解決這一問題。首先并行計算生成有限元矩陣和邊界元矩陣,然后應(yīng)用并行化的廣義極小殘差(GMRES)迭代算法求解大型非對稱線性方程組。詳細敘述了并行GMRES(m)迭代算法的執(zhí)行過程,并以球殼的聲散射計算為例分析了迭代步數(shù)對算法收斂情況的影響。最后計算了Benchmark目標模型的低頻散射聲場,分析了其收發(fā)分置散射目標強度以及表面聲場的分布。
[Abstract]:The coupling model of finite element and boundary element is a commonly used numerical method to study the low frequency acoustic scattering of underwater elastic shell target. It takes a lot of computing time and storage space to calculate the acoustic scattering of large scale elastic target by using this model, which can be solved by parallel numerical method. First, the finite element matrix and boundary element matrix are generated by parallel computation, and then the generalized minimal residuals (GMRESs) iterative algorithm is applied to solve large asymmetric linear equations. The implementation process of the parallel GMRESm) iterative algorithm is described in detail, and the influence of the number of iterative steps on the convergence of the algorithm is analyzed by taking the acoustic scattering calculation of the spherical shell as an example. Finally, the low frequency scattering sound field of the Benchmark target model is calculated, and the intensity of the scattering target and the distribution of the surface sound field are analyzed.
【作者單位】: 中國科學院聲學研究所北海研究站;中國海洋大學信息科學與工程學院;
【基金】:山東省超級計算科技專項:水中大尺度復(fù)雜結(jié)構(gòu)彈性體目標聲特性的并行計算技術(shù)研究 國家自然科學基金項目(11304344) 山東省自然科學基金項目(ZR2013AQ026)資助
【分類號】:TB56
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本文編號:1900028
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