均匀线阵列非线性声场分布的二维数值模拟

摘要

描述声波非线性传播及声场分布的数学模型有很多，较常用的有KZK方程。但是该方程是基于二阶非线性声波波动方程的抛物线近似，因此它在描述大开角声源辐射的低频波传播时有一定的误差。直接对二阶非线性声波波动方程进行求解可以有效的避免这种误差，更加准确的描述声波传播的过程中的非线性、衰减及衍射效应。本文采用了时域有限差分（FDTD）方法对该方程进行了数值模拟，模拟了二维情况下点声源均匀组成的线阵列在空气中传播时的轴向声场分布情况，并将线性与非线性声场分布进行了比较研究。