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Rayonnement de surfaces rigides dans un champ acoustique harmonique à toutes les fréquences reelles

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P. Werner's method is used for obtaining the solution, for an arbitrary real wavenumber of the exterior steady-state acoustic radiation problem for a rigid surface of revolution. It leads to the solution of a system of two coupled integral equations governing two continuous densities: one is a surface density, the other is a volume density.

The numerical method used to compute these densities is tested on the case of the sphere in a constant radial field, and applied to the case of a cylinder. In the latter case, when the external field is axial, the pressure is oscillatory on the lateral surface for, and only for, the so-called irregular wavenumbers.

The problem of a surface of revolution in an oblique acoustic field is solved by the surface Heltmholtz integral equation for the case of small wavenumbers.

Zusammenfassung

Es wird eine numerische Methode zur Berechnung des von einem starren Rotationskörper abgestrahlten Drucks beschrieben, der sich in einem harmonischen Schallfeld befindet. Sie benutzt die theoretische Methode von P. Werner, die für beliebige reelle Wellenzahlen des einfallenden Schallfelds gilt und die zur Lösung von zwei gekoppelten Integralgleichungen führt.

Die Methode, die an einer Kugel in einem gleichmäßigen radialen Feld getestet wurde, wird nun auf den begrenzten, senkrecht angestrahlten Zylinder angewandt. Die Ergebnisse werden mit denjenigen verglichen, die man mit der Methode des Helmholtz-Integrals erhält. Für einen Zylinder, der in ein axiales Schallfeld gebracht wird, findet man numerisch, daß der Druck auf den Stirnflächen für bestimmte Wellenzahlen oszilliert, die irregulär genannt werden. Schließlich wird der Fall eines Zylinders bei schräger Inzidenz und bei kleinen Wellenzahlen behandelt.

Sommaire

On décrit une méthode numérique pour calculer la pression rayonnée par un corps rigide, de révolution, placé dans un champ acoustique harmonique. Elle utilise la méthode théorique de P. Werner, valable quel que soit le nombre d'onde réel du champ incident et conduisant à la résolution de deux équations intégrales couplées.

Cette méthode, testée sur la sphère placée dans un champ radial uniforme, est appliquée au cylindre droit fini. Les résultats sont comparés à ceux obtenus par la méthode de l'integrale de Helmholtz. Pour un cylindre placé dans un champ axial, on trouve – numériquement – que la pression est oscillatoire sur la surface latérale pour, et seulement pour, des nombres d'onde dits irréguliers.

Enfin le cas d'un cylindre en incidence oblique est traité dans le cas de faibles nombres d'onde.
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Document Type: Research Article

Publication date: March 1, 1992

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  • Acta Acustica united with Acustica, published together with the European Acoustics Association (EAA), is an international, peer-reviewed journal on acoustics. It publishes original articles on all subjects in the field of acoustics, such as general linear acoustics, nonlinear acoustics, macrosonics, flow acoustics, atmospheric sound, underwater sound, ultrasonics, physical acoustics, structural acoustics, noise control, active control, environmental noise, building acoustics, room acoustics, acoustic materials, acoustic signal processing, computational and numerical acoustics, hearing, audiology and psychoacoustics, speech, musical acoustics, electroacoustics, auditory quality of systems. It reports on original scientific research in acoustics and on engineering applications. The journal considers scientific papers, technical and applied papers, book reviews, short communications, doctoral thesis abstracts, etc. In irregular intervals also special issues and review articles are published.
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