Основные принципы и фактические шаги подлинного расчета книги о том, как Чжан Хайлан вычисляет вокализацию голосов, как превратить основные физические задачи в формы компьютеров, могут обрабатывать издательские дома формы науки
Вес товара: ~0.7 кг. Указан усредненный вес, который может отличаться от фактического. Не включен в цену, оплачивается при получении.
Описание товара
| Вычислительная акустика | ||
 | Ценообразование | 99.00 |
| Издатель | Science Press (Китай) | |
| Издание | 1 | |
| Опубликованная дата | Июнь 2021 года | |
| формат | B5 | |
| автор | Чжан Хайлан | |
| Количество страниц | 206 | |
| Число слов | 265000 | |
| Кодирование ISBN | 9787030689672 | |
| масса | 0 | |
С развитием науки и техники в акустических исследованиях все шире используются численные расчеты, и вычислительная акустика постепенно стала важной отраслью акустических исследований.В этой книге представлены основные принципы и практические шаги различных методов вычислительной акустики, в основном включая метод углового спектра, метод конечных разностей, метод трассировки лучей, метод конечных элементов, автомат решеточного газа и численный расчет нелинейной акустики.Основное внимание уделяется тому, как преобразовать основные физические проблемы в форму, которую можно обработать компьютерами, а затем выбрать подходящие методы расчета для решения проблем.В то же время для облегчения читателям изучения и использования приводится исходный код конкретных примеров расчетов.
Введение 1
0.1 Вычислительная акустика 1
0.2 Содержание и цель этой книги 2
0.3 Выбор программы расчета 3
Обзор вопроса 5
Глава 1. Метод углового спектра в декартовой системе координат 6
1.1 Преобразование Фурье и спектр 6
1.1.1 Ряд Фурье и преобразование Фурье 6
1.1.2 Некоторые свойства преобразования Фурье 9
1.1.3 Совмещение дискретного преобразования Фурье 12
1.1.4 Усечение спектра сигнала 17
1.1.5 Пара дискретных преобразований Фурье и быстрое преобразование Фурье 18
1.2 Угловой спектр 20
1.2.1 Уравнение звуковой волны 20
1.2.2 Понятие углового спектра 22
1.2.3 Краевая задача звукового поля в полупространстве 25
1.2.4 Отражение и пропускание луча конечной ширины 31
1.2.5 Задача о прохождении звукового луча конечной ширины в многослойные среды 40
1.3. Метод углового спектра для исследования проникновения звукового луча в сплошные тонкие пластины 42
1.3.1 Расчет коэффициента передачи в области частотно-волновых чисел 43
1.3.2 Анализ результатов расчета прохождения звукового луча через тонкие пластины 47
Вопросы для повторения 55
Глава 2. Метод углового спектра в цилиндрической системе координат 56
2.1 Цилиндрическая поверхностная волна 56
2.1.1 Основные уравнения 56
2.1.2 Пример цилиндрических волн 60
2.1.3 Связь между поверхностными и цилиндрическими волнами 61
2.2. Метод углового спектра для задачи расслоения поверхности ping в цилиндрической системе координат 62
2.2.1 Угловой спектр и преобразование Ханкеля в цилиндрической системе координат 62
2.2.2 Отражение и передача сферических волн на интерфейсе поверхности ping 65
2.2.3 Процедура и результаты 66
2.3. Метод углового спектра для цилиндрической слоистой структуры 71
2.3.1. Метод углового спектра для задач коаксиальных многослойных цилиндрических слоистых сред 71
2.3.2 Параметры расчета и полученные формы сигналов 77
2.3.3 Распределение звукового поля 79
2.3.4 Обобщенное лучевое звуковое поле 85
Обзор Вопрос 87
Глава 3. Метод углового спектра в сферической системе координат 88
3.1 Решение волнового уравнения в сферической системе координат 88
3.2. Рассеяние поверхностных волн на жестких сферах 92
3.2.1 Проблема рассеяния 92
3.2.2 Использование метода углового спектра для решения задачи рассеяния твердых сфер 93
3.2.3 Задача разброса шариков из разных материалов 97
3.3 Вибрация, создаваемая точечной силой внутри и снаружи твердой сферической оболочки в жидкости 98
3.3.1 Вибрация твердой сферической оболочки в жидкости 98
3.3.2 Процедуры расчета 99
Вопросы для повторения 104
Глава 4. Метод конечных разностей 105
4.1 Конечно-разностный формат производных 105
4.2 Алгоритм конечных разностей с шахматной сеткой для переходного звукового поля 107
4.2.1 Итерационный алгоритм для переходного звукового поля 107
4.2.2 Процедуры и результаты расчета 110
4.3 Производительность алгоритма конечных разностей 114
4.3.1 Основные понятия о работе алгоритма 114
4.3.2 Устойчивость конечно-разностного итерационного алгоритма 114
4.3.3 Численная дисперсия конечных разностей 118
4.4. Применение конечной разности в стационарных задачах 119
4.4.1. Конечно-разностные уравнения для стационарных задач 119
4.4.2 Пример двумерной прямоугольной структуры 121
4.4.3 Процедуры расчета 123
4.4.4 Физическая аналогия конечных разностей 126
4.5 Поглощающие границы и идеально согласованные слои 126
Вопросы для повторения 129
Глава 5. Метод трассировки лучей 130
5.1 Основные понятия о лучах 130
5.1.1. Квазибегущие волны в неоднородных средах 130
5.1.2 Лучи 133
5.1.3 Принцип Ферма 136
5.2. Лучи в однородной среде 136
5.2.1 Звуковые волны распространяются с постоянной скоростью вдоль прямой линии 136
5.2.2 Звуковое давление в лучевых трубках 138
5.3. Лучи в неоднородных средах 138
5.3.1. Уравнение Рэя в одномерной неоднородной среде 138
5.3.2 Лучи в типичном океане 140
5.3.3 Отражение и пропускание лучей на границе раздела 142
5.4 Звуковое поле вблизи фокальной линии 145
5.4.1 Лучевое решение звукового поля фокальной линии дуги 146
5.4.2 Результаты анализа уравнения звуковой волны 148
5.4.3 Фокальное звуковое поле в сферической полости 150
5.4.4 Звуковое поле фокальной линии в неоднородных средах 151
Вопросы для повторения 152
Глава 6. Метод конечных элементов 153
6.1 Основные принципы метода конечных элементов 153
6.1.1 Линейное подразделение и интерполяция 153
6.1.2 Слабая форма уравнения звуковой волны 157
6.1.3 Уравнения конечных элементов 158
6.2 Некоторые другие методы расчета 160
6.2.1 Алгоритм конечных элементов высокого порядка 160
6.2.2 Метод спектрального элемента 162
6.2.3 Метод граничных элементов для задач излучения и рассеяния 164
6.3 Коммерческое программное обеспечение конечных элементов 166
6.3.1 Моделирование методом конечных элементов 166
6.3.2 Пример расчета собственных значений 170
6.3.3 Проблема взаимодействия жидкости и конструкции 174
6.3.4 2,5-мерный алгоритм для волноводов 176
Вопросы для повторения 182
Глава 7. Решётчатые газовые автоматы 183
7.1 Метод решеточного газа 183
7.1.1 ГЭС модели 183
7.1.2 Модель FHP 185
7.2 Решетчатый метод Больцмана 186
7.3 Метод линии передачи 187
Вопросы для повторения 189
Глава 8. Численный расчет нелинейной акустики 190
8.1. Высокоинтенсивное сфокусированное ультразвуковое звуковое поле 190
8.1.1 Общие сведения 190
8.1.2 Основные уравнения нелинейной акустики 191
8.1.3 Алгоритм конечных разностей 192
8.1.4 Результаты численного моделирования 194
8.1.5 Решетчатый метод Больцмана 195
8.2 Моделирование вибрации кавитационного пузырька 195
8.2.1 Понятие ультразвуковой кавитации 195
8.2.2 Модель ультразвуковой кавитационной пузырьковой вибрации 196
8.2.3 Линеаризация уравнения вибрации пузырька 197
8.2.4 Численные методы расчета 198
8.2.5 Результаты расчета 198
Вопросы для повторения 199
Ссылки 200