基于FDTD的黏熱流體介質(zhì)中超聲波傳播數(shù)值仿真.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,以及單個(gè)計(jì)算機(jī)性價(jià)比的不斷提高,并行計(jì)算技術(shù)已成為當(dāng)今的研究熱點(diǎn)。由于時(shí)域有限差分方法(FDTD)本身適合并行計(jì)算,并且該算法簡(jiǎn)單易用,因此,有越來越多的學(xué)者投入到FDTD方法的應(yīng)用研究中。本文簡(jiǎn)要分析了FDTD方法的基本理論,對(duì)FDTD方法中的網(wǎng)格劃分、數(shù)值色散、數(shù)值穩(wěn)定性、激勵(lì)源的加載與設(shè)置、吸收邊界條件等進(jìn)行了簡(jiǎn)單的說明。
　　 由于超聲技術(shù)的廣泛應(yīng)用,針對(duì)超聲技術(shù)是否會(huì)對(duì)生物組織產(chǎn)生危害這一問題

2、,本文采用流體介質(zhì)中的Westervelt方程作為黏熱流體介質(zhì)中超聲波的傳播理論公式。論文中,利用FDTD方法在流體聲學(xué)中的應(yīng)用作為基本理論,對(duì)超聲波在生物組織中的傳播進(jìn)行了數(shù)值仿真。在公式推導(dǎo)過程中考慮了吸收邊界條件,并采用Mur吸收邊界作為數(shù)值仿真模型的吸收邊界條件,通過算法驗(yàn)證此吸收邊界的可行性。應(yīng)用部分本文根據(jù)人體B超診斷圖,建立了三維人體單一組織和復(fù)合組織的數(shù)值仿真模型。分別用了頻率為50kHz和100kHz的超聲波作為激勵(lì),