吸收媒質(zhì)中非線性超聲場(chǎng)的并行計(jì)算仿真及其特性研究.pdf

1、和電磁場(chǎng)的數(shù)值計(jì)算仿真對(duì)于微波、通信等領(lǐng)域的重要作用一樣，聲場(chǎng)的計(jì)算仿真也是聲學(xué)領(lǐng)域中一個(gè)重要研究?jī)?nèi)容。對(duì)于許多復(fù)雜情況而言，理論與實(shí)驗(yàn)手段難以進(jìn)行，但可以利用計(jì)算機(jī)環(huán)境進(jìn)行仿真計(jì)算得到數(shù)值結(jié)果。實(shí)際的人體組織是一個(gè)很復(fù)雜的環(huán)境，而不是均勻媒質(zhì)，所以本文利用計(jì)算仿真手段來研究分層媒質(zhì)中的聲場(chǎng)特性。 本文在提高非線性超聲場(chǎng)計(jì)算效率和對(duì)分層媒質(zhì)中超聲場(chǎng)的研究方面做了如下工作： 1、本文為了解決非線性超聲場(chǎng)數(shù)值計(jì)算中計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)

2、、存儲(chǔ)空間大的問題，提出一種并行計(jì)算模型，將聲場(chǎng)分解成若干子區(qū)域，利用數(shù)個(gè)PC機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和MPI并行編程分別計(jì)算子區(qū)域聲場(chǎng)并最終求出整個(gè)聲場(chǎng)。對(duì)吸收媒質(zhì)中非線性Bessel聲場(chǎng)和Gauss聲場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算仿真。計(jì)算仿真結(jié)果驗(yàn)證了該并行計(jì)算模型的有效性。 2、基于KZK方程，在頻域提出了Bessel超聲波在分層媒質(zhì)中傳播的理論模型，進(jìn)行數(shù)值計(jì)算仿真，并采用并行計(jì)算提高算法效率。對(duì)分層媒質(zhì)中的非線性超聲場(chǎng)特性進(jìn)行了研究。 本