O Método dos Elementos de Contorno em Acústica: Uma Revisão

O método dos elementos de contorno (MEC) no contexto da acústica ou problemas de Helmholtz é revisado neste artigo. A base do MEC é inicialmente desenvolvida para a equação de Laplace. As formulações da equação integral de contorno para os problemas acústicos padrão internos e externos são apresentadas e os métodos dos elementos de contorno são derivados por colocation. É mostrado como a análise modal interna pode ser realizada via método dos elementos de contorno. Outras extensões do MEC em acústica também são revisadas, incluindo problemas de semi-espaço e modelagem do campo acústico ao redor de telas finas. Pesquisas atuais que vinculam o método dos elementos de contorno a outros métodos para resolver problemas vibroacústicos e aeroacústicos acoplados, bem como métodos para resolver problemas inversos via MEC, são abordadas. Aplicações do MEC em cada área da acústica são referenciadas. A complexidade computacional do problema é considerada e métodos para melhorar sua eficiência geral são revisados. Questões significativas de manutenção da solução acústica externa padrão são consideradas, em particular o parâmetro de ponderação em formulações combinadas como a equação de Burton e Miller. A comunalidade dos operadores integrais entre as formulações e, consequentemente, o potencial para desenvolvimento de uma abordagem de biblioteca de software são enfatizados.