一维管道Webster方程数值解法及适用范围

摘要：

为了研究一维管道Webster方程的适用范围,介绍了采用有限差分策略和通过求解线性方程组获得一维Webster方程数值解的方法.通过比较直管、圆锥管道、指数型管道和悬链线管道的数值解和解析解,分析了该数值方法的求解精度.同时,在三维LMS Virtual Lab有限元分析软件平台上,对圆锥管道、指数管道、悬链线管道等三种典型喇叭管道中的声波进行了三维仿真分析.通过比较其基于一维Webster方程的解析解和三维仿真解,讨论了它们基于一维Webster方程的解析解的适用范围.最后,应用三次样条插值方法,设计了一种样条曲线管道,其入口端和出口端的声波更接近平面波.与三种典型喇叭管道相比,采用一维Webster方程数值解能更准确地预测其三维实际管道传声问题.

关键词：渐变截面管道、Webster方程、有限差分、有限元、三次样条

所属期刊栏目：53

分类号：O42(声学)

资助基金：国家自然科学基金11372059,11272073

在线出版日期：2015-09-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1-7