A wideband FMBEM for 2D acoustic design sensitivity analysis based on direct differentiation method
A wideband FMBEM for 2D acoustic design sensitivity analysis based on direct differentiation method
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基于直接微分法的二维声学设计灵敏度分析宽带 FMBEM
DOI：
10.1007/s00466-013-0836-9
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发表时间：
2013-09
影响因子：
4.1
通讯作者：
Chen, Haibo
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chen, Leilei;Zheng, Changjun;Chen, Haibo
提出了一种基于直接微分法的宽带快速多极边界元法（FMBEM），用于二维声学设计灵敏度分析。在边界元分析中，将原始的快速多极子方法与对角线形式的快速多极子方法相结合形成宽带快速多极子方法（FMM）来加速矩阵向量乘积。采用Burton-Miller公式克服了用单一亥姆霍兹边界积分方程求解外边值问题时出现的虚频率问题。灵敏度方程中的强奇异积分和超奇异积分可以用分段常数离散法直接求出。采用GMRES迭代求解器加速求解线性方程组。通过观察宽带FMM算法在计算时间和内存使用方面的性能，得到了一组用于宽带FMBEM设计灵敏度分析的最优参数。算例验证了该算法的有效性和有效性。
This paper presents a wideband fast multipole boundary element method (FMBEM) for two dimensional acoustic design sensitivity analysis based on the direct differentiation method. The wideband fast multipole method (FMM) formed by combining the original FMM and the diagonal form FMM is used to accelerate the matrix-vector products in the boundary element analysis. The Burton–Miller formulation is used to overcome the fictitious frequency problem when using a single Helmholtz boundary integral equation for exterior boundary-value problems. The strongly singular and hypersingular integrals in the sensitivity equations can be evaluated explicitly and directly by using the piecewise constant discretization. The iterative solver GMRES is applied to accelerate the solution of the linear system of equations. A set of optimal parameters for the wideband FMBEM design sensitivity analysis are obtained by observing the performances of the wideband FMM algorithm in terms of computing time and memory usage. Numerical examples are presented to demonstrate the efficiency and validity of the proposed algorithm.
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DOI：
10.1115/1.568447
发表时间：
2000-04
期刊：
Journal of Vibration and Acoustics
影响因子：
--
作者：
F. Scarpa
通讯作者：
F. Scarpa
DOI：
--
发表时间：
2007-03
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
S. Rjasanow;O. Steinbach
通讯作者：
S. Rjasanow;O. Steinbach
DOI：
10.1016/j.enganabound.2005.03.007
发表时间：
2005-11
影响因子：
3.3
作者：
Y.-J. Liu;N. Nishimura;Z. Yao
通讯作者：
Y.-J. Liu;N. Nishimura;Z. Yao
DOI：
10.1299/kikaic.76.2899
发表时间：
2010-11
期刊：
Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers. C
影响因子：
--
作者：
C. Zheng;Toshirou Matsumoto;Toru Takahashi;Haibo Chen
通讯作者：
C. Zheng;Toshirou Matsumoto;Toru Takahashi;Haibo Chen
DOI：
10.1016/j.enganabound.2005.11.006
发表时间：
2006-05-01
影响因子：
3.3
作者：
Liu, Y. J.;Nishimura, N.
通讯作者：
Nishimura, N.