正弦声信号在钻柱中传播的有限差分法模拟

摘要

10.3969/j.issn.1006-1335.2012.05.005%　　将钻柱简化为理想周期性管结构，利用有限差分方法，对不同频率的正弦声信号在周期性管结构中传输过程中，存在透射系数及衰减系数差异较大的现象进行数值模拟与分析，得到不同频率的正弦声信号穿过周期性管结构后信号的时域及频域分布。分别对400 Hz和500 Hz的正弦声信号在周期性管结构中传输进行了模拟。模拟结果表明：处于带通频率的正弦声信号在周期性管结构中传播波形失真小，频谱变化小，传播性能良好；带阻频率的正弦声信号在周期性管结构中传播波形失真严重，频谱变化很大，几乎不能通过。模拟结果与同类研究成果有较好的一致性。验证该模型和所采用的数值方法的有效性，为钻柱中声信号传输的数值模拟及与其类似的实际问题的数值模拟提供参考。