并行计算水下大尺度弹性壳体的低频声散射

发布时间：2018-05-17 05:06

  本文选题：声散射 + 有限元　； 参考：《计算机科学》2017年03期

【摘要】：有限元与边界元耦合模型是研究水下弹性壳体目标低频声散射常用的数值方法。应用该模型计算大尺度弹性目标的声散射时需要大量的计算时间与存储空间,采用并行数值的方式可以解决这一问题。首先并行计算生成有限元矩阵和边界元矩阵,然后应用并行化的广义极小残差(GMRES)迭代算法求解大型非对称线性方程组。详细叙述了并行GMRES(m)迭代算法的执行过程,并以球壳的声散射计算为例分析了迭代步数对算法收敛情况的影响。最后计算了Benchmark目标模型的低频散射声场,分析了其收发分置散射目标强度以及表面声场的分布。
[Abstract]:The coupling model of finite element and boundary element is a commonly used numerical method to study the low frequency acoustic scattering of underwater elastic shell target. It takes a lot of computing time and storage space to calculate the acoustic scattering of large scale elastic target by using this model, which can be solved by parallel numerical method. First, the finite element matrix and boundary element matrix are generated by parallel computation, and then the generalized minimal residuals (GMRESs) iterative algorithm is applied to solve large asymmetric linear equations. The implementation process of the parallel GMRESm) iterative algorithm is described in detail, and the influence of the number of iterative steps on the convergence of the algorithm is analyzed by taking the acoustic scattering calculation of the spherical shell as an example. Finally, the low frequency scattering sound field of the Benchmark target model is calculated, and the intensity of the scattering target and the distribution of the surface sound field are analyzed.
【作者单位】： 中国科学院声学研究所北海研究站;中国海洋大学信息科学与工程学院;
【基金】：山东省超级计算科技专项:水中大尺度复杂结构弹性体目标声特性的并行计算技术研究 国家自然科学基金项目(11304344) 山东省自然科学基金项目(ZR2013AQ026)资助
【分类号】：TB56

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本文编号：1900028