Modelo de scattering acústico acoplado basado en el método de los elementos de contorno y aplicaciones

BLANC, S.; LAVIA, E.; GONZÁLEZ, J. D.; PRARIO, I.; BLANC, S.; LAVIA, E.; GONZÁLEZ, J. D.; PRARIO, I.

Vicente López

Jornada; 2das Jornadas UNIDEF; 2020

UNIDEF

El fenómeno de scattering (dispersión) acústico es el resultado de la interacción de una onda sonora con un objeto dispersor inmerso en el medio en el que se propaga dicha onda. Para el caso de ondas con dependencia temporal armónica, su modelación puede ser abordada a través de la resolución de la ecuación diferencial espacial de Helmholtz. La comprensión del fenómeno físico es de particular interés para numerosas y variadas aplicaciones; entre ellas, la estimación de la respuesta acústica de organismos existentes en el océano cuando son insonificados por ecosondas científicas desde un buque para relevamiento de pesquerías. Varios son los enfoques que abordan la modelación del scattering producido por elementos de volumen. Se discutirán aquí los aspectos principales del problema y una breve revisión de los antecedentes de la literatura científica. Luego, se presenta un nuevo modelo físico computacional 3D basado en el Método de Elementos de Contorno (del inglés, Boundary Element Method _ BEM_), desarrollado íntegramente, desde las ecuaciones hasta la implementación computacional, en el Departamento Propagación Acústica. Asimismo, se expondrán las ventajas del modelo respecto a sus antecesores, a saber: (a) Permite considerar la interacción acoplada de varios objetos por medio de una formulación rigurosa; (b) Es posible aplicarlo a geometrías complejas, conformadas por una malla de triángulos. Los resultados numéricos del modelo se aplican a un ejemplar de merluza argentina (Merluccius hubbsi), cuya geometría es descrita por mallas obtenidas por tomografía, donde se tiene en cuenta el cuerpo del pez y la vejiga natatoria como los objetos acoplados responsables del scattering.