Havelock型格林函数振荡项数值积分的稳定性研究

摘要

Havelock型格林函数的传播项被积函数是高频振荡且奇异的复变函数,文献[4]引入变量代换获得了一种兼具积分效率和精度的积分方法,本文研究了该方法的积分稳定性,发现该方法仍存在如下的积分困难:(1)θ=γ时复函数中分母为零引起的计算溢出;(2)θ=π/2是复函数在y及z方向偏导数的无穷间断点;(3)场点与源点横坐标相同时伪奇异点变为真奇点。针对这些积分困难,采用极限公式计算θ=γ处复函数的值避免计算溢出;在保证积分精度的前提下采用截断方法略去θ=π/2邻近区域的积分消除无穷间断处的奇异;针对(3)采用分区法处理以避开原被积函数的高频振荡,并消除奇异性。伪奇异性存在的条件是场点必须在点源传播波的传播范围内,伪奇异点最多为2个。