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带精确无反射边界条件的时域声散射问题的快速精确计算

数值分析 2011-09-27 v1

摘要

本文关注通过精确圆形或球形无反射边界条件(NRBCs,已知在时间和空间上均非局部)截断的外部波动方程的快速精确计算。我们首先推导了底层卷积核的解析表达式,这使得在 NtN_t 个连续时间步长上以 O(Nt)O(N_t) 次运算快速精确地计算卷积成为可能。为了处理空间上的非局部性,我们引入了边界扰动的概念,这使得我们能够通过在规则区域中求解一系列波动方程来处理一般有界散射体。我们提出了一种高效的谱-伽辽金求解器,结合纽马克时间积分法,用于规则区域中的截断波动方程。我们还提供了丰富的数值结果,以展示 NRBCs 的高阶精度和所提出方案的高效性。

关键词

引用

@article{arxiv.1109.5492,
  title  = {Fast and Accurate Computation of Time-Domain Acoustic Scattering Problems with Exact Nonreflecting Boundary Conditions},
  author = {Li-Lian Wang and Bo Wang and Xiaodan Zhao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1109.5492},
  year   = {2011}
}

备注

22 pages with 9 figures