Potential of data-driven discovery of nonlinear wave equations

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21230%2F24%3A00378654" target="_blank" >RIV/68407700:21230/24:00378654 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

angličtina

Název v původním jazyce

Potential of data-driven discovery of nonlinear wave equations

Popis výsledku v původním jazyce

Data-driven partial differential equation discovery techniques have been growing in importance in recent years. This paper discusses its possible applications in the field of finite-amplitude sound propagation and the related phenomena (such as generation of higher harmonics and shock formation). Two cases are investigated, namely the propagation of pressure pulses as travelling waves and the interference of pressure pulses, the former leading to the Westervelt equation and the latter to the Kuznetsov equation. It is shown how representative wave equations can be extracted from data obtained by numerically solving the compressible Navier-Stokes equations (up to the third order smallness in entropy changes) and subsequently employing the sparsity promoting regression techniques. The resulting error of the equation coefficients is about 7% in the nonlinear terms. The limitations of this approach are discussed (e.g., the appropriate capturing of thermal and viscous loss terms).

Název v anglickém jazyce

Potential of data-driven discovery of nonlinear wave equations

Popis výsledku anglicky

Data-driven partial differential equation discovery techniques have been growing in importance in recent years. This paper discusses its possible applications in the field of finite-amplitude sound propagation and the related phenomena (such as generation of higher harmonics and shock formation). Two cases are investigated, namely the propagation of pressure pulses as travelling waves and the interference of pressure pulses, the former leading to the Westervelt equation and the latter to the Kuznetsov equation. It is shown how representative wave equations can be extracted from data obtained by numerically solving the compressible Navier-Stokes equations (up to the third order smallness in entropy changes) and subsequently employing the sparsity promoting regression techniques. The resulting error of the equation coefficients is about 7% in the nonlinear terms. The limitations of this approach are discussed (e.g., the appropriate capturing of thermal and viscous loss terms).

Druh

D - Stať ve sborníku

CEP obor

—

OECD FORD obor

10307 - Acoustics

Projekt

<a href="/cs/project/GA22-33896S" target="_blank" >GA22-33896S: Pokročilé metody řízení zvukových a elastických vlnových polí: akustické černé díry, metamateriály a funkčně gradované materiály</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2024

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Název statě ve sborníku

Proceedings of the 53rd International Congress and Exposition on Noise Control Engineering, Nantes, France, 25-29 August 2024

ISBN

—

ISSN

0736-2935

e-ISSN

—

Počet stran výsledku

5

Strana od-do

3079-3083

Název nakladatele

Institute of Noise Control Engineering of the USA

Místo vydání

Washington, DC

Místo konání akce

Nantes

Datum konání akce

25. 8. 2024

Typ akce podle státní příslušnosti

WRD - Celosvětová akce

Kód UT WoS článku

—