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Simulación en dominio de tiempo de ondas de sonido utilizando el algoritmo de hidrodinámica de partículas suavizadas con viscosidad artificial

Autores: Li, Xu; Zhang, Tao; Zhang, Yong Ou

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2015

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Acceso abierto

Artículo científico
2015

Simulación en dominio de tiempo de ondas de sonido utilizando el algoritmo de hidrodinámica de partículas suavizadas con viscosidad artificial


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería de Software

Palabras clave

Hidrodinámica de partículas suavizadas
Problemas acústicos
Viscosidad artificial
Cálculo de ondas sonoras
Función de núcleo de suavizado
Espaciado de partículas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 26

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La hidrodinámica de partículas suavizadas (SPH), como un método lagrangiano y sin malla, se supone que es útil para resolver problemas acústicos, como ruido de combustión, acústica de burbujas, y ha sido gradualmente utilizado en el cálculo de ondas sonoras. Sin embargo, las oscilaciones no físicas en la simulación de ondas sonoras no pueden ser ignoradas. En este documento, se añade un término de viscosidad artificial al algoritmo SPH estándar utilizado para resolver ecuaciones de ondas acústicas linealizadas. Se construyen algoritmos SPH con o sin viscosidad artificial para calcular la propagación del sonido y la interferencia en el dominio del tiempo. Luego, se discuten los efectos de la función del núcleo suavizante, el espaciado de partículas y el número de Courant en los algoritmos SPH de ondas sonoras. Después de comparar los resultados de la simulación SPH con las soluciones teóricas, se muestra que el resultado del algoritmo SPH con el término de viscosidad artificial añadido alcanza una buena concordancia con la solución teórica al reducir efectivamente las oscilaciones no físicas. Además, se proponen parámetros computacionales adecuados de los algoritmos SPH mediante el análisis de los errores de presión sonora para simular ondas sonoras.

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