基于四边形常单元的声学边界元的一种新算法

摘要

本文针对三维声学边界元法中的奇异性和快速性问题,结合四边形常单元的优点,推导了基于四边形常单元的边界积分方程.其奇异性处理方法与以往的一些常规方法相比,明显降低了难度和复杂性.根据该奇异性处理只与单元形状有关的独立性,提出改进算法:单独求解系数矩阵对角线上的奇异系数,该算法节省大量循环中处理奇异性的计算时间,显著提升了计算速度.在此基础上利用结构对称性计算,大幅减少循环次数,进一步提升了计算速度.以无限水域中的脉动球和有限长圆柱壳声辐射计算为例,显示了以上改进算法准确有效,实用性强的特点.