可変グリッドCIP法による屋外波動音響解析の効率的解法
屋外における音響伝搬を高精度かつ効率的に予測する手法として、可変グリッドCIP法を提案する。この手法は、解析空間の一部領域を周辺領域より細かいサブグリッドで離散化し、音波の伝搬に合わせてサブグリッド領域を動的に設定しつつ解析を行う。屋外音場を対象に提案手法の計算精度および計算効率を検証した結果、可変グリッドCIP法による解析は、音場全体を詳細に離散化した従来のCIP法による解析と同程度の計算精度を保ちつつ、計算コストを1／5程度に低減可能であることを確認した。また、屋外音場解析において解析領域を有限で打ち切った外周境界で生じる反射波を低減する手法として、PML吸収境界をCIP法音響解析に実装する方法を示す。
Efficient wave-based analysis for outdoor sound field using the constrained interpolation profile method with a variable-grid technique
The present report proposes a variable-grid technique for wave-based analyses using the CIP (constrained interpolation profile) method to calculate sound propagation in an outdoor field with high accuracy and low computational costs. This technique is based on the sub-grid technique for the CIP method and provides a procedure for dynamic setting of subgridded areas according to wave propagation. An examination in the two-dimensional outdoor filed reveals that proposed technique has almost the same accuracy with that the normal CIP method with finer uniform-grid system has. The analysis applying the variable-grid system requires one-fifth of computer memory and computational time relative to those the normal finer analysis requires. Additionally, implementation of the perfectly matched layer-absorbing boundary condition for sound field analyses using the CIP method is shown. This technique is applied to suppress reflection waves from outer boundaries of the finite simulation domain.
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