Algoritmo em Julia para simulação de ondas acústicas não difrativas a partir de expansão em ondas parciais e fatores de forma

• Processo: 22/07810-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física
• Pesquisador responsável: Leonardo Andre Ambrosio
• Beneficiário: Felipe de Alcântara Tomé
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/16096-9 - Implementação de um array distribuído e aspectos de MPI da biblioteca Dagger.jl com foco em integração de simulações, BE.EP.IC
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Espalhamento acústico | Julia | pressão acústica | Simulações computacionais de ondas e feixes

Resumo

A determinação dos fatores de forma (Beam Shape Coefficients, BSCs) da expansão em ondas parciais de potenciais de velocidade em espalhamento acústico é de extrema importância para a construção de displays volumétricos baseados em aprisionamento acústico, sendo necessária para predição confiável das forças acústicas exercidas pelo campo de pressão associado. Para tal, será construído um algoritmo de simulação numérica com intuito de atingir alta perfomance computacional e precisão de cálculo, aproveitando das vantagens em desempenho e produtividade da linguagem de programação Julia, que será utilizada para implementação dos programas. Como tal feito envolve um conjunto de funções especiais e operações custosas, como funções gama, beta, exponenciais, de bessel, polinômios de Legendre e somatórios extensos, serão realizados testes intensivos e benchmarks com valores e referências já consolidados pela bibliografia, utilizando feixes conhecidos. O sucesso deste projeto dará início a uma nova e promissora linha de pesquisa em nosso grupo de pesquisa AEG (Applied Electromagnetics Group), com resultados a serem divulgados em congressos e conferências locais da USP e/ou de relevância internacional.