用邊界結點法進行外場聲輻射計算的研究的開題報告

用邊界結點法進行外場聲輻射計算的研究的開題報告一、研究背景及意義在現代工業(yè)生產、交通運輸、城市建設等領域中，人們往往會面臨外場聲輻射的問題，如交通運輸產生的噪聲、工廠機器運轉時產生的噪聲等。由于這些噪聲對環(huán)境和人體健康均有不良影響，因此需要對其進行有效控制和預測。外場聲輻射的計算是解決這一問題的關鍵。傳統(tǒng)的聲輻射計算方法主要包括基于有限元方法和邊界元法，這些方法雖然準確性較高，但計算復雜度也很高，需要耗費大量的時間和計算資源。因此，研究一個高效、準確的聲輻射計算方法具有重要意義。二、研究內容本研究將采用邊界結點法進行外場聲輻射計算，該方法以聲源輻射振幅為基礎，考慮各個邊界結點上的聲壓和粒速度，通過邊界條件求解出結點內部的聲場分布。該方法具有計算復雜度低、計算速度快的特點，可以有效解決傳統(tǒng)方法的瓶頸問題。具體研究內容如下：1.對邊界結點法進行深入研究，建立數學模型，并針對該方法的特點提出預處理和后處理算法，提高計算效率和精度。2.實驗驗證邊界結點法的正確性和準確度，與傳統(tǒng)有限元和邊界元法進行比較分析。3.探索邊界結點法在不同場景下的應用，如復雜環(huán)境下的外場聲輻射計算。三、研究方法1.文獻調研：通過對文獻的搜集、篩選、閱讀，建立起邊界結點法的理論體系和數學模型，并找到其他方法的優(yōu)點和不足。2.數學建模：建立完整的聲輻射計算數學模型，分析分析問題基礎和邊界條件。3.提出預處理和后處理算法：考慮到邊界結點法的特點，提出相應的預處理和后處理算法，提高計算效率和精度。4.實驗驗證：通過數值算例和實驗數據驗證邊界結點法的正確性和準確度，并與傳統(tǒng)方法進行比較分析。四、研究預期成果1.邊界結點法的建立和優(yōu)化預處理后處理算法，提高計算效率和精度。2.可以解決復雜環(huán)境下的外場聲輻射計算問題，并與傳統(tǒng)方法進行比較分析。3.結合實際場景，提供經驗數據和技術方案，為實際工程提供較好的技術保障。五、研究關鍵點和難點1.對邊界結點法理論和數學模型的深入探究，確保其正確性和可靠性。2.針對邊界結點法的優(yōu)勢和不足，提出與之匹配的預處理和后處理算法。3.實驗條件的難以把握，需要采取合理措施確保實驗結果的可靠性。六、研究計劃及預算1.研究時間：12個月。2.研究費用預算：10萬。七、參考文獻1.王大偉.基于邊界結點法的外場聲輻射計算研究[D].上海:上海交通大學,2015.2.王山山,李陽.基于邊界結點法的聲輻射計算[A].計算機科學與技術[C].北京:中國計算機學會,2017:134-137.3.ToivanenJ,KujalaP.Anefficientboundarynodemethodforexterioracoustics[