Aplicación del método de Diferencias Finitas en el Dominio del Tiempo (FDTD)

Resumen

Este artículo describe la aplicación del método de diferencias finitas en el dominio del tiempo (FDTD) en combinación con la transformada discreta de Fourier (TDF), para resolver problemas de valores propios en guías acústicas y membranas de sección transversal arbitraria. Las ecuaciones son discretizadas en un dominio bidimensional en el que las condiciones de contorno están definidas sobre la presión o sobre la velocidad. La sección de la guía actúa como un resonador bidimensional. Por tanto, la respuesta espectral da las frecuencias de corte de la guía o las frecuencias de resonancia de la membrana. Una vez conocida cada frecuencia, la aplicación de la TDF proporciona la distribución espacial de los modos presión-velocidad en la sección de la guía o membrana. Se demuestra la precisión y la convergencia del método en el análisis de secciones de geometría rectangular, circular y elíptica. También, se utiliza el método para analizar la frecuencia de corte de una guía con forma de guitarra.