Identification of an arbitrary shape rigid obstacle illuminated by flat acoustic wave using near field data

• Autorzy: Rymarczyk Tomasz , Sikora Jan

Identyfikatory

DOI

10.35784/iapgos.6645

Warianty tytułu

PL

Identyfikacja sztywnej przeszkody o dowolnym kształcie oświetlonej płaską falą akustyczną przy użyciu danych z bliskiego pola

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The inverse problem concerning the identification of rigid surfaces of scattering objects formulated in the frequency domain is presented in this paper. Differences in the identification of concave objects, such as kite-shaped, and convex objects (circle) are indicated. The reader’s attention is focused on the conventional boundary element method with small number of boundary elements and the small number of sensors, which is significant for inverse problems.

PL

Zagadnienie odwrotne dotyczące identyfikacji sztywnych powierzchni obiektów rozpraszających sformułowanych w dziedzinie częstotliwości została przedstawiona w tej pracy. Wskazano na różnice w identyfikacji obiektów wklęsłych jak na przykład typu kite i wypukłych (okrąg). Skoncentrowano uwagę czytelnika na konwencjonalnej metodzie elementów brzegowych z oszczędną dyskretyzacją oraz ilością czujników pomiarowych co ma istotne znaczenia dla zagadnień odwrotnych.

Słowa kluczowe

EN

acoustics wave scattering by arbitrary shaped objects; simulation of external acoustic problems using the Boundary Element Method (BEM); inverse problem

PL

zagadnienie rozpraszania fal akustycznych przez obiekty o dowolnym kształcie; symulacja zewnętrznych zagadnień akustycznych Metodą Elementów Brzegowych (MEB); zagadnienie odwrotne

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
• Rocznik: 2024
• Tom: T. 14, nr 4
• Strony: 5--9
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 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] Akylas T. R., Mei C. C.: I-campus project School-wide Program on Fluid Mechanics Modules on Waves in fluids. Chapter Five of Reflection, Transmission and Diffraction [http://web.mit.edu/fluids-modules/waves/www/ c-index.html].
• [3] Baynes A. B.: Scattering of low-frequency sound by compact objects in underwater waveguides. PhD Dissertation. Naval Postgraduate School, Monterey, California 2018.
• [4] Becker A. A.: The boundary Element Method in Engineering. A complete course. McGraw-Hill Book Company 1992.
• [5] Cakoni F., Colton D.: A Qualitative Approach to Inverse Scattering Theory. Applied Mathematical Sciences 188. Springer 2014.
• [6] Colton D., Kress R.: Integral Equation Methods in Scattering Theory. Springer 1993.
• [7] Jabłoński P.: Engineering Physics – Electromagnetism. Częstochowa University of Technology 2009.
• [8] Jeong C., Na S.-W., Kallivokas L. F.: Near-surface localization and shape identification of a scatterer embedded in a halfplane using scalar waves. Journal of Computational Acoustics 17(3), 2009, 277–308.
• [9] Kirkup S., The Boundary Element Method in Acoustics: A Survey. Applied Sciences 9(8), 2019, 1642 [https://doi.org/10.3390/app9081642].
• [10] Kirkup S.: The Boundary Element Method in Acoustics. Book in Journal of Computational Acoustics 2007.
• [11] Li P., Wang Y.: Numerical solution of an inverse obstacle scattering problem with near-field data. Journal of Computational Physics 290, 2015, 157–168.
• [12] 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. University of Manchester, School of Natural Sciences, Department of Mathematics, 2020.
• [13] Rymarczyk T.: Tomographic Imaging in Environmental, Industrial and Medical Applications. Innovatio Press Publishing Hause, Lublin 2019.
• [14] Sikora J.: Boundary Element Method for Impedance and Optical Tomography. Warsaw University of Technology Publishing Hause, Warsaw 2007.
• [15] https://www.mathworks.com/products/matlab.html