Аннотация. Проводится тестирование возможностей открытого программно-математического обеспечения BEM++ по решению задач акустики в области средних и высоких частот. Пакет BEM++, аналогично пакету OpenFOAM, является универсальным инструментом, который позволяет строить дискретные модели для граничных интегральных операторов (потенциальные операторы простого и двойного слоев, сингулярные операторы, сопряженные операторы двойного слоя и др.), и программировать с использованием библиотек языка Python решение различных МГЭ-задач для уравнений Лапласа, Гельмгольца и Максвелла. Сравнение с известными аналитическими решениями тестовых задач рассеяния акустической волны на сфере методом граничных элементов показывает, что открытый пакет BEM++ можно использовать «как есть» в качестве альтернативы известным коммерческим пакетам для получения результатов с точностью порядка 5%, достаточной в инженерных приложениях. Пакет позволяет эффективно проводить расчеты в диапазоне частот от 5 Гц до 5 кГц, важном с точки зрения разработки аэрокосмических систем, что дает возможность перехода к более сложным прикладным задачам. Главным ограничением при решении задач в настоящее время служит распараллеливание расчетов, которое ограничивается только системами с общей памятью. Однако, открытая архитектура BEM++ позволит при дальнейшей работе устранить данный недостаток. Возможности BEM++ позволяют работать с сетками большой размерности, описывающими сложные геометрические объекты, построенными на базе конструкторских электронных геометрических моделей. Следует, однако, отметить, что для внедрения в инженерную практику желательна разработка интерфейса с существующими интерактивными системами препостпроцессинга, например, SALOME.Ключевые слова: Акустика; метод граничных элементов; задачи рассеяния; BEM++; уравнение Гельмгольца; жесткое рассеяние; мягкое рассеяние; граничные интегральные уравнения. DOI: 10.15514/ISPRAS-2017-29(1)-3Lukashin P.S., Strijhak S.V., Shcheglov G.A. Validation of open-source BEM++ code for simulation of acoustics problems. Trudy ISP RAN/Proc. ISP RAS, vol. 29, issue 1, 2017, pp. 39-52. 40Для цитирования: Лукашин П.С., Стрижак С.В., Щеглов Г.А. Тестирование возможностей открытого кода BEM++ по решению задач акустики. Труды ИСП РАН, том 29, вып. 1, 2017 г., стр. 39-52. DOI: 10.15514/ISPRAS-2017-29(1)-3 ВведениеРешение задач математического моделирования акустических полей имеет ключевое значение при разработке новых образцов авиационной и ракетно-космической техники, поскольку позволяет повысить эффективность поиска способов и средств снижения негативного влияния данных воздействий. В частности, большую важность имеет расчет акустического давления, создаваемого двигателями ракеты-носителя космического назначения при старте, на элементы стартового комплекса и полезную нагрузку, находящуюся под головным обтекателем [1][2][3]. Полетные условия акустического нагружения летательных аппаратов в наземных условиях практически не воспроизводятся и здесь потребность в проведении математического моделирования еще более возра...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.