Численное исследование акустического рассеяния на системе звуконепроницаемых сфер методом ортогонального центрального композиционного планирования
Бесплатный доступ
Для изучения механизма рассеяния акустической волны на системе звуконепроницаемых сфер разработана численная методика, основанная на методе ортогонального центрального композиционного планирования, позволяющая варьировать несколькими параметрами системы для определения вклада каждого из них в искомую величину. Метод реализован для трехфакторного вычислительного эксперимента с варьируемыми двумя физическими (волновой радиус и комплексная проводимость) и одним геометрическим (наименьшее расстояние между центрами сфер) параметрами. Для полученного уравнения регрессии проведены проверки значимости коэффициентов по t-критерию Стьюдента и адекватности модели по F-критерию Фишера для двух простых типов конфигураций и трех значений числа сфер в них, а также поиск оптимальных значений целевой функции (нормированное давление в фиксированной точке пространства). Для каждого рассмотренного случая установлены существенные и несущественные факторы и определены параметры, при которых целевые функции достигают наибольшего (наименьшего) значения. Проведенный анализ позволил определить параметры, при которых наблюдаются зоны повышения и понижения давления за системой сфер.
Система звуконепроницаемых сфер, акустическое рассеяние, вычислительный эксперимент, метод ортогонального центрального композиционного планирования, регрессионная модель
Короткий адрес: https://sciup.org/147252417
IDR: 147252417 | УДК: 519.242.7, 534.26 | DOI: 10.14529/mmp250408
Numerical Study of Acoustic Scattering on a Soundproof Spheres System by the Orthogonal Central Composite Design Method
To study the mechanism of acoustic wave scattering on a soundproof spheressystem, a numerical technique based on the orthogonal central compositional design method is developed, which allows varying several parameters of the system to determine the contribution of each of them to the calculated value. The method is implemented for a three-factor computational experiment with two variable physical (wave radius and complex admittance) and one geometric (minimum distance between sphere centers) parameters. For the obtained regression equation, the significance of the coefficients is checked by Student's t-criterion and the adequacy of the model by Fisher's F-criterion for two simple types of configurations and three values of the number of spheres in them, as well as the search for optimal values of the objective function (normalized pressure at a fixed point in space). For each case considered, significant and insignificant factors are established and the parameters at which the objective functions achieve the greatest (least) value are determined. The analysis carried out allowed us to determine the parameters at which of increase and decrease pressure zone sare observed behind the system of spheres.
