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首页> 外文期刊>IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control >The pseudospectral time-domain (PSTD) algorithm for acoustic wavesin absorptive media
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The pseudospectral time-domain (PSTD) algorithm for acoustic wavesin absorptive media

机译：吸收介质中声波的伪谱时域（PSTD）算法

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A technique based on the combination of Fourier pseudospectralnmethod and the perfectly matched layer (PML) is developed to simulatentransient acoustic wave propagation in multidimensional, inhomogeneous,nabsorptive media. Instead of the finite difference approximation in thenconventional finite-difference time-domain (FDTD) method, this techniquenuses trigonometric functions, through an FFT (fast Fourier transform)nalgorithm, to represent the spatial derivatives in partial differentialnequations. Traditionally the Fourier pseudospectral method is used onlynfor spatially periodic problems because the use of FFT impliesnperiodicity. In order to overcome this limitation, the perfectly matchednlayer is used to attenuate the waves from other periods, thus allowingnthe method to be applicable to unbounded media. This new algorithm,nreferred to as the pseudospectral time-domain (PSTD) algorithm, isndeveloped to solve large-scale problems for acoustic waves. It has anninfinite order of accuracy in the spatial derivatives, and thus requiresnmuch fewer unknowns than the conventional FDTD method. Numerical resultsnconfirms the efficacy of the PSTD method
机译：提出了一种基于傅立叶拟谱方法和完美匹配层（PML）相结合的技术，以模拟瞬态声波在多维，非均匀，吸收性介质中的传播。该技术代替了传统的时差有限时域（FDTD）方法中的时差近似法，而是通过FFT（快速傅里叶变换）算法运算三角函数，以表示偏微分方程中的空间导数。传统上，傅立叶伪谱方法仅用于空间周期性问题，因为FFT的使用意味着非周期性。为了克服该限制，完美匹配的层用于衰减来自其他周期的波，从而使该方法可应用于无界介质。该新算法被称为伪谱时域（PSTD）算法，旨在解决声波的大规模问题。它在空间导数中具有无限级的精度，因此与传统的FDTD方法相比，所需的未知数要少得多。数值结果证实了PSTD方法的有效性

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