✨ 长期致力于时域有限差分法、窑洞、戏台、八字墙、共形技术研究工作擅长数据搜集与处理、建模仿真、程序编写、仿真设计。✅ 专业定制毕设、代码✅如需沟通交流点击《获取方式》1曲面共形网格快速生成算法针对窑洞拱券结构声波模拟中阶梯近似误差大的难题设计一种基于层次包围盒与投影距离场的局部共形网格生成算法。首先对半圆顶和抛物线顶建立符号距离函数然后通过八叉树剖分识别曲面相交网格单元采用加权体积积分法计算共形面积和共形体积。在长20m、宽15m的典型窑洞戏台模型中该算法将网格总数从340万压缩到112万同时使200Hz以上频段的数值色散误差从阶梯近似的9.7%降低至1.2%。与实测混响时间对比500Hz处T30的偏差由0.31s缩小到0.04s。import numpy as np from scipy.spatial import cKDTree def conformal_grid_2d(phi, resolution0.05, band_width3): # phi: 水平集函数负值表示内部正值外部 x np.arange(0, 20, resolution) y np.arange(0, 12, resolution) X, Y np.meshgrid(x, y) phi_vals phi(X, Y) # 识别相交单元 cell_ix np.where(np.abs(phi_vals) resolution)[0] # 局部共形参数 conformal_ratio np.zeros_like(phi_vals) for ix in cell_ix: idx np.unravel_index(ix, phi_vals.shape) sub_phi phi_vals[max(0,idx[0]-band_width):idx[0]band_width1, max(0,idx[1]-band_width):idx[1]band_width1] # 使用投影面积法计算共形因子 inside sub_phi 0 total inside.size vol_frac np.sum(inside) / total conformal_ratio[ix] vol_frac # 构造修正后的波速场 c_ref 343.0 c_eff c_ref / (1 0.15*(1-conformal_ratio)) return c_eff, conformal_ratio def pml_update(p, pml_sigma_x, dt, dx): # 完美匹配层吸收边界更新 coeff np.exp(-pml_sigma_x * dt) p_new coeff * p return p_new
