Transparent boundary conditions for parabolic equations in underwater acoustics

Författare:

  • Karlsson Peter

Publiceringsdatum: 2002-01-01

Rapportnummer: FOI-R--0459--SE

Sidor: 36

Skriven på: Engelska

Nyckelord:

  • SPE
  • WAPE
  • TBC
  • DTBC
  • transparenta randvillkor
  • undervattensakustik
  • vågutbredningsmodell
  • transparent boundary
  • conditions
  • underwater acoustics
  • wave propagation model

Sammanfattning

I denna rapport behandlas skapandet av diskreta transparenta randvillkor för paraboliska ekvationer inom undervattensakustik. De diskreta randvillkoren är framtagna genom att analytiskt lösa de paraboliska ekvationerna för en halv-oändlig homogen botten. Dessa nya randvillkor har jämförts med användandet av en "falsk botten", vilket hittills varit det vanligaste sättet att trunkera en oändlig botten. Tre testexempel användes vid utvärderingen: Lloyd Mirror, bucker wave-guide och Jensen-Kuperman wedge. för den "falska botten" använde vi tre olika dämpningsprofiler, två linjära samt en ickelinjär. De diskreta randvillkoren visade sig vara mycket mer tidseffektiva och korrekta än den "falska botten". På framsidan ges ett första exempel på funktionaliteten hos de diskreta randvillkoren, vilken visar hur en stråle sprids med hjälp av ett kilformat prisma. Som synes i figuren reflekteras den del av strålen som träffar ytan medan den nedre gränsen är transparent.