發(fā)布時(shí)間：2017-12-17 11:10

  本文關(guān)鍵詞：二維聲波方程的Crank-Nicolson無(wú)條件穩(wěn)定方法研究

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【摘要】：一階速度-壓力聲波方程的有限差分?jǐn)?shù)值模擬中,由于受到Courant-Friedrich-Levy(CFL)穩(wěn)定性條件的限制,在分析精細(xì)結(jié)構(gòu)問(wèn)題時(shí)往往效率低下。將Crank-Nicolson(CN)方法引入到聲波方程的有限差分模擬中,給出了聲波方程的CN差分格式。通過(guò)Von Neuman方法推導(dǎo)分析了CN方法的穩(wěn)定性條件,證明了該方法的無(wú)條件穩(wěn)定性。同時(shí),采用非均勻網(wǎng)格技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)格剖分,進(jìn)一步提高了仿真效率,減少了內(nèi)存消耗。仿真實(shí)驗(yàn)中,建立了二維多層精細(xì)結(jié)構(gòu)的聲傳播模型,通過(guò)與傳統(tǒng)時(shí)域有限差分的仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證了該方法的有效性。
【作者單位】： 解放軍理工大學(xué)電磁環(huán)境效應(yīng)及光電工程國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【分類號(hào)】：O422
【正文快照】： 聲波方程的時(shí)域有限差分模擬因其實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,計(jì)算效率高,被廣泛應(yīng)用于地震勘探[1-2]及復(fù)雜環(huán)境聲傳播[3]等領(lǐng)域。但是由于受到CFL穩(wěn)定性條件限制,在處理某些精細(xì)結(jié)構(gòu)時(shí),空間網(wǎng)格必須劃分得非常小,從而使得時(shí)間步長(zhǎng)也必須非常小,大大降低了計(jì)算效率,有時(shí)這種限制對(duì)于整個(gè)時(shí)間區(qū)間

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 ;Difference graphs of a class of alternating block Crank-Nicolson methods[J];Chinese Science Bulletin;1999年19期

2 阿不都熱西提·阿不都外力;修正局部Crank-Nicolson法對(duì)于二維熱傳導(dǎo)方程的應(yīng)用[J];計(jì)算數(shù)學(xué);1997年03期

3 陳守滿;石順祥;;有偏壓的光伏光折變空間孤子波方程的數(shù)值處理[J];云南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年S2期

4 于智先;黃家寅;;準(zhǔn)二維條件下G-P方程的數(shù)值求解[J];青島大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 ;The Unconditionally Stable Crank-Nicolson FDTD Method for Three-Dimensional Maxwell's Equations[A];2005'全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集（第三冊(cè)）[C];2006年

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本文編號(hào)：1299880