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特征模展开方法应用于声波导计算的有效性研究的中期报告
本文介绍了应用特征模展开方法(mode-matching method)计算声波导的有效性研究。
特征模展开方法是一种将连续介质中的声场展开为模式函数的方法。该方法将波导内外的声场分别展开成一系列模式函数,然后通过匹配边界条件,得到模式函数系数的方程组。通过求解该方程组,可以得到模式函数系数,从而得到波导内外的声场分布。
本文选取了一个理论上具有良好解析解的高斯波导作为研究对象。通过与解析解的比较,证明了特征模展开方法在计算声波导模态分布时的有效性。通过对复杂波导的计算,也证实了特征模展开方法在实际工程应用中的可行性。
此外,本文还分析了特征模展开方法计算误差的来源。主要原因是因为在离散化过程中,模式函数并不能完全描述连续介质中的声场,因此在计算高阶模式时误差也会逐渐加大。为了减小误差,需要适当增加离散化程度。
总结来说,特征模展开方法是一种在声波导计算中可靠、有效的方法。在实际应用中,需要根据实际情况选择合适的离散化程度,以减小计算误差。
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