[发明专利]一种基于Rayleigh第二积分的近场声全息声场预测方法

权利要求书

1.一种基于Rayleigh第二积分的近场声全息声场预测方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤1、设定超声频率、声速、介质密度和振速；

步骤2、确定测量位置坐标z_H和预测位置坐标z_S；

步骤3、利用步骤1、2中设定的相关参数计算测量位置处声场，以复声压p(x',y',z_H)表示；

步骤4、构建测量平面H和预测平面S上对应的位置坐标，相邻坐标间隔须小于预设声波波长一半，用集合H＝{(x,y)|-L'_x≤x≤L'_x,-L'_y≤y≤L'_y}和S＝{(x,y)|-L_x≤x≤L_x,-L_y≤y≤L_y}表示，其中L'_x<L_x,L'_y<L_y，L'_x表示测量平面H的x坐标轴的上下限，L'_y表示测量平面H的y坐标轴的上下限；L_x表示预测平面S的x坐标轴的上下限，L_y表示预测平面S的y坐标轴的上下限；

步骤5、利用步骤3构建的位置坐标，计算满足对Neumann边界条件的格林函数；

步骤6、利用Rayleigh第二积分公式计算预测位置处声场分布以复声压p(x,y,z_S)表示；

$p(x,y,(z_S\left)\right)=\underset{S}{\&Integral;\&Integral;}p(x^{\&prime;},y^{\&prime;},z_H)g(x-x^{\&prime;},y-y^{\&prime;},z_H-z_S){\mathrm{dx}}^{\&prime;}{\mathrm{dy}}^{\&prime;}$

$g(x-x^{\&prime;},y-y^{\&prime;},z_H-z_S)=\frac{(z_S-z_H)e^{-jkR}(1+jkR)}{2{\mathrm{\&pi;R}}^3}$

式中，g(x-x',y-y',z_H-z_S)为满足对Neumann边界条件的格林函数。