UNIDEF   23986
UNIDAD DE INVESTIGACION Y DESARROLLO ESTRATEGICO PARA LA DEFENSA
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Scattering acústico usando el Método de Elementos de Contorno (BEM)
Autor/es:
EDMUNDO LAVIA; JUAN D. GONZALEZ; SILVIA BLANC
Lugar:
Mar del Plata
Reunión:
Taller; 2º Taller: "Avances en Acústica Submarina".; 2017
Institución organizadora:
Instituto Nacional de Investigación y Desarrollo Pesquero (INIDEP)
Resumen:
El problema de scattering acústico consiste en calcular el campo de presión resultante de la interacción entre un cierto campo incidente conocido y un obstáculo existente en un medio circundante. Para el caso de un medio homogéneo e incidencia armónica en el tiempo, el problema del scattering corresponde, matemáticamente, a resolver la ecuación de Helmholtz sujeta a condiciones de contorno sobre la frontera del obstáculo. La fórmula integral de Green permite transformar dicho problema, desde una ecuación en derivadas parciales a una ecuación integral, usando la función de Green del espacio libre. El método BEM (Boundary Element Method) consiste en resolver dicha ecuación integral mediante una discretización de la superficie (mesh) formada por elementos (triángulos para las implementaciones computacionales más comunes). Esto lleva a un sistema matricial cuyos elementos corresponden a integrales de superficie, algunas de las cuales son altamente singulares (es una de las partes delicadas de todos los métodos basados en la formulación integral). La versión aquí presentada está basada en la implementación ABEMFULL (en lenguaje Fortran) de Stephen Kirkup tras haberla mejorado en varios aspectos. Primeramente se reescribió en el lenguaje Julia incorporándosele un módulo de importación de geometrías en formato STL. Además, se robustizaron las reglas de cuadratura empleadas en el cálculo de las integrales lo que posibilitó trabajar con geometrías de mayor cantidad de elementos de manera correcta, y se paralelizaron partes del código para su utilización en el cluster de desarrollo montado en la institución (88 núcleos Intel Xeon E5). Se validó el código mediante el cálculo de soluciones canónicas (esferas y esferoides) para las cuales existen soluciones analíticas obteniéndose resultados satisfactorios dentro de las aproximaciones inherentes al método.