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具有多重弛豫与弛豫完全匹配层的高阶有限差分数值解用二次非线性波动方程全波模型

医学物理 2021-06-23 v1

摘要

电磁学、地震学和声学中波动方程的大规模模拟可通过有限差分方法高效求解。这些数值解的精度通常依赖于利用优化格式使耗散与频散误差最小化。然而,这些优化格式往往难以用于更为复杂的波动方程形式。在此我们提出一种随空间变化的带多重弛豫的二次非线性波动方程模型,该模型可描述完全匹配层,并设计得易于在交错网格上与优化有限差分模板结合使用。我们在二维与三维中展示了针对超声成像应用的解,其中人体中漫长的传播距离、异质介质、大动态范围以及对计算速度的要求,彰显了所提方法的实用性。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.11476,
  title  = {A fullwave model of the nonlinear wave equation with multiple relaxations and relaxing perfectly matched layers for high-order numerical finite-difference solutions},
  author = {Gianmarco Pinton},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.11476},
  year   = {2021}
}