Akusztikai PML alkalmazása az időtartományban

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Fiala Péter
Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék

Az akusztikai problémák vizsgálata során, a számítógépek fejlődése, lehetőséget teremt olyan szimulációs eljárások kidolgozására, amelyek az akusztikus tér nagy pontosságú modelljét adják. Az ehhez használt módszerek egyik elterjedt változata a végeselem módszer (Finite Element Method - FEM). A végeselem módszer időtartománybeli leírása segítségével lehetőségünk nyílik a fizikai tér szimulációjára diszkrét időpillanatokban, így átfogó képet kaphatunk egy olyan problémáról, melynek frekvenciatartománybeli számítása nehézségekbe ütközne.

A végeselem módszer hátránya, hogy önmagában elsugárzási problémákra nem ad megfelelő modellt, ez csak nyílt téri kiterjesztéssel oldható meg. Ennek egyféle megvalósítása az úgynevezett tökéletesen illesztett réteg (Perfectly Matched Layer – PML). A PML alkalmazása esetén az elsugárzás helyén egy anizotróp elnyelő réteggel vonjuk be a fizikai tartományunk csonkolt részét. A réteg felületéhez érkező hullámok reflexiómentesen behatolnak a PML belsejébe, ahol a csillapodva terjednek tovább. A réteg külső felületéről visszainduló reflexiók (megfelelően választott paraméterek esetén) a fizikai tartományba érve nem okoz jelentős hibát.

A dolgozat keretében bemutatjuk a végeselem módszer időtartománybeli leírását, és annak két egyszerű időtartománybeli megoldóképlettel való megoldását. A módszer előnyeit és hátrányai egy- valamint kétdimenzióban megvalósított hullámvezetők problémáján keresztül mutatjuk be, MATLAB-on belül megvalósított szimulációkkal.

Ezek után bemutatjuk a PML időtartománybeli megvalósítását. Majd PML teszteléséhez az egy- és kétdimenzióban megvalósított hullámvezetőkben látható különböző lehetséges hibákat elemezzük.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.