应用基于区域分解的勒让德配置法计算水平分层环境中的水下声传播
计算工程、金融与科学
2021-07-29 v4 谱理论
计算物理
摘要
水平分层环境中的声波传播是海洋声学中的经典问题，传统上采用简正模方法计算。大多数基于简正模模型的程序使用有限差分法（FDM）进行离散化。本文提出一种基于区域分解的勒让德配置法（LCM）来求解该问题。一组配置点无法穿透多层介质，因此需要进行区域分解并使用多组配置点。该方法的求解过程完全在物理空间中进行，要求原微分方程在配置点处严格成立；从而形成一个稠密矩阵特征值系统，由此可直接求得水平波数与模态的解。数值实验展示了该方法的有效性与适用性。与其他方法的比较表明，本文提出的 LCM 比 FDM 更精确，并与其它类型谱方法精度相当但计算速度更快。
引用
@article{arxiv.2011.02850,
title = {Applying a Legendre collocation method based on domain decomposition to calculate underwater sound propagation in a horizontally stratified environment},
author = {Houwang Tu and Yongxian Wang and Qiang Lan and Wei Liu and Wenbin Xiao and Shuqing Ma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.02850},
year = {2021}
}
备注
29pages, 7 figures