一个充满随机二维颗粒的圆柱体的有效T-矩阵
摘要：用于测量高密度颗粒物质（如带有增强纤维的复合材料）时，多次散射不可避免。我们从第一原理解决了在圆形区域中限制的二维颗粒集合中标量波（包括声波）的多次散射问题。该问题尚未得到解决，它的解决方案对于进行数值验证非常重要，因为圆柱体内的颗粒仅需要有限数量的颗粒进行直接数值模拟。我们所使用的方法涉及对颗粒配置进行集合平均，这使我们能够推导出整个圆柱体的有效T-矩阵，该矩阵可用于轻松描述来自任何入射波的散射。在颗粒为单极散射源的特定情况下，该有效T-矩阵的表达式简化并减少为具有有效波数k_star的均匀圆柱体的T-矩阵。为了验证我们的理论预测，我们开发了一种高效的蒙特卡洛方法，并得出结论：我们的理论预测在广泛的频率范围内非常准确。
作者：K. K. Napal, P. S. Piva, A. L. Gower
论文ID：2308.13338
分类：Classical Physics
分类简称：physics.class-ph
提交时间：2023-08-28