水下物體聲散射的α有限元法數(shù)值仿真研究.pdf

1、采用傳統(tǒng)有限元模型時,計算剛度往往比實際剛度更“硬”，從而使得有限元法（FEM）在計算聲學(xué)數(shù)值問題時的離散誤差隨波數(shù)的增長而增大。劉桂榮在結(jié)合無網(wǎng)格法中的應(yīng)力光滑技術(shù)和傳統(tǒng)有限元法后提出了光滑有限元法（SFEM），基于節(jié)點光滑的有限元法（NS-FEM）是其中一種，然而節(jié)點光滑有限元模型的計算剛度往往比實際剛度更“軟”?；趥鹘y(tǒng)有限元法和節(jié)點光滑有限元法的特點，劉桂榮提出了α有限元法（α-FEM）。α-FEM在使用梯度光滑技術(shù)的同時引入因

2、數(shù)α，調(diào)整節(jié)點光滑有限元法剛度矩陣和傳統(tǒng)有限元法剛度矩陣在整體剛度矩陣所占比例，得到適中的有限元剛度模型，進(jìn)而得到更準(zhǔn)確的數(shù)值計算結(jié)果。本文使用α-FEM計算了單目標(biāo)和雙目標(biāo)的無界域聲散射問題，具體內(nèi)容如下：
　　1.結(jié)合有限元理論、節(jié)點光滑有限元理論和無反射邊界條件理論，推導(dǎo)了α-FEM的外聲場計算控制方程。
　　2.采用α有限元法計算了剛性無限長圓柱散射聲場并與FEM解和解析解對比，討論α有限元法的準(zhǔn)確性和收斂性。