حل عددی تعمیم یافته معادله موج غیرخطی KZK در حوزه زمان

سال انتشار: 1388
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 10

فایل این مقاله در 12 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_IJBM-3-1_007

تاریخ نمایه سازی: 20 اسفند 1404

چکیده مقاله:

افزایش روزافزون کاربردهای تشخیصی و درمانی اولتراسوند غیرخطی در زمینه پزشکی و بیولوژی سبب ترغیب پژوهشگران در دستیابی به مدلسازی دقیق و شبیه سازی کارامد از رژیم اولتراسوند غیرخطی شده است. در بین مدل های غیرخطی برای مدلسازی انتشار پرتوی اولتراسوند دارای پراش در سیال غیر ایدئال با تلفات، معادله موج غیرخطی KZK بیشترین توجه و استقبال را پیدا کرده است. چند الگوریتم عددی برای حل معادله KZK تدوین شده است. در کل، تمامی این الگوریتم ها به سه دسته قابل تقسیم هستند: حوزه فرکانس، حوزه زمان و ترکیب حوزه زمان-فرکانس. وجود تقریب پارابولیک در ذات معادله KZK به محدودیت صحت بازه حل جمله پراش، به ویژه در نزدیکی منبع و ناحیه دور از محور انتشار منجر می شود. در این مقاله، تعمیمی جدید برای حل عددی جمله پراش معادله KZK در حوزه زمان ارائه می شود. این الگوریتم، عملگر لاپلاسین را با بهره گیری از روش های ۵-نقطه بازگشتی ضمنی تفاضل محدود (IBFD ۵-نقطه) و ۵-نقطه کرانک-نیکلسون تفاضل محدود (CNFD ۵-نقطه) محاسبه می کند. این امر امکان گسسته سازی کم حجم تر را برای عملگر لاپلاسین فراهم می کند، بدون اینکه از دقت جواب عددی کاسته شود. مقایسه نتایج الگوریتم پیشنهادی با الگوریتم منتشر شده برای منبع صوت متقارن دایروی، نشان دهنده دقت محاسباتی و کارایی عددی این روش است. به دنبال آن، نتایج انتشار موج اولتراسوند غیرخطی با منبع مربعی برای نشان دادن توانمندی روش ارائه شده است.

نویسندگان

مجتبی حاجی حسنی

کارشناس ارشد، گروه بیوالکتریک، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی شریف

یعقوب فرجامی

استادیار، گروه مهندسی کامپیوتر، دانشگاه قم

بیژن وثوقی وحدت

استادیار، گروه بیوالکتریک، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی شریف

جهانگیر توکلی

استادیار، دانشکده فیزیک، دانشگاه رایرسون

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Li Y., and Zagzebski J. A., Computer model for harmonic ...
  • Huber S., Steinbach R., Sommer O., Zuna I., Czembirek H., ...
  • Rassweiler J.J., Renner C., Chaussy C., and Thuroff S., Treatment ...
  • Averkiou M.A., and Cleveland R.O., Modeling of an electrohydraulic lithotripter ...
  • Tavakkoli J., Birer A., Arefiev A., Prat F., Chapelon J.Y., ...
  • Roberts W.W., Hall T.L., Ives K., Wolf J.S., Fowlkes J.B., ...
  • ter Haar G., Therapeutic applications of ultrasound. Progress in Biophysics ...
  • Vaezy S., Martin R., and Crum L.A., High Intensity Focused ...
  • Coleman D.J., Lizzi F.L., Driller J., and Rosado A.L., Burgess ...
  • Arefiev A., Prat F., Chapelon J.Y., Tavakkoli J., and Cathignol ...
  • Foley J.L., Vaezy S., and Crum L.A., Applications of high-intensity ...
  • White W.M., Makin I.R.S., Barthe P.G., Slayton M.H., and Gliklich ...
  • Kuznetsov V.P., Equations of nonlinear acoustics, Sov. Phys. Acoust., ۱۹۷۱; ...
  • Cleveland R.O., Hamilton M.F. and Blackstock D.T., Time-domain modeling of ...
  • Bakhvalov N.S., Zhileikin Y.M., and Zabolotskaya S.A., Nonlinear Theory of ...
  • Godunov S.K., Difference method for the numerical calculation of discontinuous ...
  • Aanonsen S.I, Barkve T., Tjotta J.N., and Tjotta S., Distortion ...
  • Baker A.C., Berg A.M., Sahin A., and Tjǿtta J.N., The ...
  • Lee Y.S., and Hamilton M.F., Time-domain modeling of pulsed finite-amplitude ...
  • Lee Y.S., Numerical solution of the KZK equation for pulsed ...
  • Fletcher C.A.J., Computational Techniques for Fluid Dynamics: Fundamentals and General ...
  • Szabo T.L., Time domain nonlinear wave equations for lossy media, ...
  • Christopher P.T., and Parker K.J., New approaches to nonlinear diffractive ...
  • Tavakkoli J., Cathignol D., Souchon R., and Sapozhnikov O.A., Modeling ...
  • Zemp R.J., Tavakkoli J, and Cobbold R.S.C., Modeling of nonlinear ...
  • Khokhlova V.A., Souchon R., Tavakkoli J., Sapozhnikov O.A., and Cathignol ...
  • Yang X. and Cleveland R.O., Time domain simulation of nonlinear ...
  • پایان نامه کارشناسی ارشد، مجتبی حاجی حسنی، بررسی تحلیلی و ...
  • LeVeque, R. J. Finite Volume Methods for Hyperbolic Problems. Cambridge: ...
  • Sherman, A. H., Algorithms for Sparse (Gaussian) Elimination with Partial ...
  • نمایش کامل مراجع