本文介紹了傳統(tǒng)聲場、磁場在海水目標探測中的優(yōu)點和不足,提出了利用淺海艦船海底地震波對水中目標進行探測的一種方法。艦船地震波作為一種新的物理場,在水中目標探測和水雷引信設計方面有重要的應用前景。在這樣的背景下,本文對簡單淺海海洋環(huán)境進行建模以及對艦船地震波特性及傳播規(guī)律進行了研究。首先建立了流體運動方程、結構運動方程以及流-固界面處的有限元方程,通過有限元方程,建立了簡單淺海海洋環(huán)境的有限元幾何模型。在數(shù)值模型的周圍施加無反射邊界條件用來模擬無限海域;在流-固交界面處施加流-固耦合條件,用來模擬海水和海底介質(zhì)的相互作用,進而對點聲源作用下引起的海底地震波進行了仿真。通過提取地震波場的有效數(shù)據(jù),對橫波、縱波、Scholte波進行了分析研究。對海底艦船地震波在基巖、砂巖、沙土三種不同海底介質(zhì)中的傳播規(guī)律進行了研究。分別在海底界面處水平方向和界面以下垂直方向上,對海底地震波在水平分量和垂直分量上的傳播和衰減特性進行了分析研究,得到了在流-固界面處,縱波在各個波列中傳播速度最快,且隨著距離的增加,其振幅按1/r²衰減;橫波的傳播速度介于縱波和Scholte波之間,且振幅也按...

【文章頁數(shù)】：122 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1OBS測量系統(tǒng)布置

圖1.1OBS測量系統(tǒng)布置Fig.1.1OBSmeasurementsystemlayout（a）地震波時域波形（a）Timewaveformofseismicwaves

圖1.2海底地震波時域波形與質(zhì)點運動軌跡

-3-（b）質(zhì)點運動軌跡（b）Particlemotiontrajectory圖1.2海底地震波時域波形與質(zhì)點運動軌跡Fig.1.2TimeDomainWaveformandParticleTrajectoryofSeabedSeismicWav....

圖2.1流體微元Fig.2.1FluidMicroelement當流體不可壓縮時，K→∞，C→∞，得到：

Kpzwyvxu=++K為流體的壓縮模量。式（2-2），把式（2-1）代入，得到如下式子：=++pzKpypxpρ222222為：0122=pCpρKC=為流體的壓縮波速度。

圖2.2流體域的邊界Fig.2.2Fluiddomainboundaries

中：為流體域體積。將上式用Green公式化為：01*2**ΩΩ=ΩΩddpdCSnpNSNpN中：S為流體域的邊界面積。把式（2-12）帶入到上式中，可以得到01***1*21=Ω+Ω....

本文編號：3938982