Informe Técnico AS 08/18: Aplicación de la Aproximación de Kirchhoff para el cálculo de TS de submarinos descriptos por mallados triangulares.

BLANC, SILVIA; BLANC, SILVIA; GONZALEZ, JUAN D.; GONZALEZ, JUAN D.; LAVIA, EDMUNDO F.; LAVIA, EDMUNDO F.

2018-12-03/2018-12-31

Informática (software)

Prom.Gral.del Conoc.-Cs.Exactas y Naturales

El presente Informe Técnico documenta los avances alcanzados en la modelación del parámetro Fuerza de Blanco (TS, Target Strenght) de submarinos en el rango de alta frecuencia y bajo el paradigma de la Aproximación de Kirchhoff (KA, Kirchhoff Approximation) aplicada al problema de scattering acústico. Estos avances tuvieron lugar bajo el marco provisto por el Proyecto de Investigación y Desarrollo para la Defensa PIDDEF 13/14. En el Dpto. de Propagación Acústica se ha venido trabajando desde hace varios años en el tema del scattering producido por submarinos. No obstante, hasta el momento la modelación en el régimen de alta frecuencia para el mencionado parámetro se veía restringida al uso de fuertes aproximaciones geométricas para describirla forma del submarino (aplicación de la aproximación de Kirchhoff para elipsoides, esferoides y cilindros). Bajo el enfoque del Método de Elementos de Contorno (BEM, Boundary Element Method), recientemente implementado en elDpto., se pudo modelar adecuadamente el TS de submarinos realistas en cuanto a su geometría (descriptos para ello mediante mallas de triángulos planos). Sin embargo, el mismo se halla limitado afrecuencias cosideradas bajas dentro de las aplicaciones (hasta 1 KHz, aproximadamente). Las técnicas y algoritmos desarrollados oportunamente para la generación y manipulación de mallas triangulares de estructuras complicadas, implementadas para el método BEM, se han utilizado en este caso para proveer una descripción realista de un submarino, adecuada para emplearse con la KA. La utilización, además, de mallas detriángulos curvos en lugar de triángulos planos permitió, asimismo, optimizar la aplicación de la KA en el caso de las frecuencias de uso operativo que implicarían, en el caso de triángulos planos, mallas de tamaño computacionalmente impráctico. En suma, se ha conseguido un modelo para el TS de submarinos aplicable al régimen de alta frecuencia limitado básica y únicamente por las consideraciones implicadas en la KA respecto de la convexidad de los cuerpos y la determinación de la zona de insonificación.