En un nuevo algoritmo para determinar de manera acústica los coeficientes de baja frecuencia para dispersores impenetrables arbitrarios
Autores: Kariotou, Foteini; Sinikis, Dimitris E.; Hadjinicolaou, Maria
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
En un nuevo algoritmo para determinar de manera acústica los coeficientes de baja frecuencia para dispersores impenetrables arbitrarios
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Investigación
Dispersión de ondas acústicas
Expansiones de baja frecuencia
Procedimiento algorítmico
Coeficientes de dispersión
Dispersor
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
El cálculo de las expansiones de baja frecuencia para la dispersión de ondas acústicas ha sido objeto de una exhaustiva investigación durante muchas décadas debido a su utilidad en aplicaciones tecnológicas. En el presente trabajo, revisamos la teoría de Dispersión de Baja Frecuencia acústica y proporcionamos el marco teórico de un nuevo procedimiento algorítmico para derivar los coeficientes de dispersión del campo de presión total, producido por una excitación de onda plana de un dispersor impenetrable arbitrario y convexo. El procedimiento semianalítico propuesto reduce significativamente las demandas de tiempo de cálculo y errores, ya que incluye principalmente operadores integrales algebraicos y lineales. Basado en el teorema de Atkinson-Wilcox, cualquier coeficiente de dispersión de baja frecuencia de cualquier orden se puede calcular, en pasos finitos, a través de operadores algebraicos en todos los pasos, excepto en el último, donde se necesita resolver una ecuación integral de Fredholm regular con un núcleo integral continuo y separable. Se proporcionan fórmulas explícitas y listas para usar para los primeros tres coeficientes de dispersión de baja frecuencia, demostrando la aplicabilidad del algoritmo. La validación de las fórmulas obtenidas se demuestra mediante la recuperación de los conocidos resultados analíticos para el caso de un dispersor radialmente simétrico.
Descripción
El cálculo de las expansiones de baja frecuencia para la dispersión de ondas acústicas ha sido objeto de una exhaustiva investigación durante muchas décadas debido a su utilidad en aplicaciones tecnológicas. En el presente trabajo, revisamos la teoría de Dispersión de Baja Frecuencia acústica y proporcionamos el marco teórico de un nuevo procedimiento algorítmico para derivar los coeficientes de dispersión del campo de presión total, producido por una excitación de onda plana de un dispersor impenetrable arbitrario y convexo. El procedimiento semianalítico propuesto reduce significativamente las demandas de tiempo de cálculo y errores, ya que incluye principalmente operadores integrales algebraicos y lineales. Basado en el teorema de Atkinson-Wilcox, cualquier coeficiente de dispersión de baja frecuencia de cualquier orden se puede calcular, en pasos finitos, a través de operadores algebraicos en todos los pasos, excepto en el último, donde se necesita resolver una ecuación integral de Fredholm regular con un núcleo integral continuo y separable. Se proporcionan fórmulas explícitas y listas para usar para los primeros tres coeficientes de dispersión de baja frecuencia, demostrando la aplicabilidad del algoritmo. La validación de las fórmulas obtenidas se demuestra mediante la recuperación de los conocidos resultados analíticos para el caso de un dispersor radialmente simétrico.