在COMSOL中如何定义一个高斯波？

babyfeng

使用COMSOL Multiphysics声学模块中的瞬态声压应用模式求解问题时，内置的应用标量变量中有一个入射压力波变量，其缺省形式是：exp(-1/2*((t-x/cs_acpr)/0.01)^2)，这实际上就是一个Gaussian波的基本形式，其中t是时间，x是坐标，cs_acpr是声速，上式表示在x轴方向上带宽为0.01s的一个Gaussian脉冲波。通过菜单：物理量>标量变量，即可看到这些变量的定义。用户可以根据自己的实际需要进行修改。
    在菜单：物理量>点设定，可以对一些点进行设定声源，其中一个声源类型就是Gaussian脉冲，S(t)=A*exp(-pi^2*f0^2*(t-tp)^2)  上式有三个参数，分别是：
1、
幅度A，表示声源的强度。
2、
频宽f0，表示脉冲带宽的一个参数。
3、
脉冲峰值时间tp，表示到达峰值所需的时间。

对于一个由截断Gaussian波表示的爆炸波，从声源开始传播的音速可以描述为

                               
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从下图可见，当τ=1/f0时，就接近于一个全Gaussian波，其截断部分可以忽略：

                               
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由Fourier变换，可以得到频率谱（忽略截断效应）

                               
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其中ω＝2πf0。Fourier变换的振幅很快地随角频率的增长而下降，因此差不多一个信号中的所有能量都集中在频带[-2ω0, 2ω0]，且其中大部分都集中在[-ω0, ω0]之间。因此，当确定了ω0或f0之后，就可以解析相应的高斯波。