Scattering by circular voids with rigid boundary: direct and inverse problems for open and close domains

• Autorzy: Rymarczyk Tomasz , Sikora Jan

Identyfikatory

DOI

10.35784/iapgos.3376

Warianty tytułu

PL

Rozpraszanie przez puste przestrzenie kołowe ze sztywną granicą: proste i odwrotne zagadnienia dla obszarów otwartych i zamkniętych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Problems with the accuracy of calculations by the Boundary Element Method of acoustic and ultrasonic problems formulated in the frequency domain were presented in this paper. The inverse problem was formulated to identify the position and dimensions of the scattering object. A seriesof numerical experiments carried out with the help of the Boundary Elements Method proved the algorithm's robustness to noiseand high precisionin a wide frequency spectrum.

PL

W pracy przedstawiono problemy z dokładnością obliczeń Metodą Elementów Brzegowych zagadnień akustycznych i ultradźwiękowych sformułowanych w dziedzinie częstotliwości. Sformułowano zagadnienie odwrotne dla identyfikacji położenia i wymiarów obiektu rozpraszającego. Seria eksperymentów numerycznych przeprowadzonych z pomocą Metody Elementów Brzegowych udowodniła odporność algorytmu na szum oraz wysoką precyzję w szerokim spektrum częstotliwości.

Słowa kluczowe

EN

acoustics-ultrasound wave propagation; BEM simulation; inverse problems; optimization methods

PL

propagacja fal akustycznych-ultradźwiękowych; symulacja Metodą Elementów Brzegowych; MEB; zadania odwrotne; metody optymalizacyjne

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
• Rocznik: 2022
• Tom: T. 12, nr 4
• Strony: 4--10
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Rymarczyk Tomasz

• Research & Development Centre Netrix S.A., Lublin, Poland
• WSEI University, Faculty of Transport and Informatics, Lublin, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-3524-9151+

autor

Sikora Jan

• Research & Development Centre Netrix S.A., Lublin, Poland
• WSEI University, Faculty of Transport and Informatics, Lublin, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-9492-5818

Bibliografia

• [1] Abramowitz M., Stegun I. A.: Handbook of mathematical functions with formulas, graphs, and mathematical tables. John Wiley, New York 1973.
• [2] Athanasiadis C.: Scattering relations for point sources: Acoustic and electromagnetic waves. Journal of mathematical physics 43(11), 2002, 5683.
• [3] Harwood A. R. G.: Numerical Evaluation of Acoustic Green’s Functions. PhD School of Mechanical, Aerospace & Civil Engineering, University of Manchester, Manchester 2014.
• [4] Kirkup S.: The Boundary Element Method in Acoustics: A Survey. Applied Sciences 9(8), 2019, 1642 [http://doi.org/10.3390/app9081642].
• [5] Lynott G. M.: Efficient numerical evaluation of the scattering of acoustic and elastic waves by arrays of cylinders of arbitrary cross section. Thesis of Doctor of Philosophy. School of Natural Sciences, Department of Mathematics, University of Manchester, Manchester 2020.
• [6] Opieliński K. J., Pruchnicki P., Gudra T.: Ultrasonic Mammography with Circular Transducer Array. Archives of Acoustics 39(4), 2014, 559–568 [http://doi.org/10.2478/aoa-2014-0060].
• [7] Rymarczyk T.: Tomographic Imaging in Environmental, Industrial and Medical Applications. Innovatio Press Publishing Hause, Lublin 2019.
• [8] Rymarczyk T., Sikora J.: On precision acoustic wave calculation in a frequency domain. IAPGOS 2, 2022, 64–68 [http://doi.org/10.35784/iapgos.2966].
• [9] Sikora J.: Boundary Element Method for Impedance and Optical Tomography. Warsaw University of Technology Publishing Hause, Warsaw 2007.
• [10] https://www.comsol.com/acoustics-module
• [11] https://reference.wolfram.com/language/PDEModels/tutorial/Acoustics/AcousticsFrequencyDomain.html

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).