我國(guó)周邊海域大多為淺海，且多為層狀介質(zhì)海底，因此建立符合分層海底海洋環(huán)境的低頻水下聲場(chǎng)預(yù)報(bào)模型有著重要意義。本文基于彈性?huà)佄锓匠汤碚�，深入研究了單向散射近似方法�?duì)不規(guī)則彈性體-彈性體邊界條件的處理應(yīng)用，并結(jié)合坐標(biāo)映射法，建立了具有分層彈性海底的海洋環(huán)境中低頻水下聲場(chǎng)傳播計(jì)算模型，同時(shí)該方法可以給出水下位移場(chǎng)的分布。 選取多組海洋環(huán)境參數(shù)，通過(guò)與現(xiàn)有聲場(chǎng)預(yù)報(bào)模型相比較，證明了單向散射近似處理方法在處理傾斜彈性體-彈性體邊界有效性和準(zhǔn)確性；通過(guò)與能量守恒近似法相對(duì)比，驗(yàn)證了單向散射近似法不僅能處理彈性介質(zhì)中縱波和橫波的能量耦合問(wèn)題且比能量守恒近似法有著更廣泛的適用性。 文中重點(diǎn)分析了分層彈性海底海洋環(huán)境中低頻水下聲場(chǎng)分布規(guī)律。給出了多種地形條件下低頻水下聲場(chǎng)分布和部分海洋環(huán)境中的水下位移場(chǎng)分布；重點(diǎn)仿真分析了傾斜海底和典型海底地形條件下聲源深度、聲源頻率和海底斜率變化等條件下低頻水下聲場(chǎng)的分布規(guī)律。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2012
【中圖分類(lèi)】：P733.2
【部分圖文】：

圖 1.1 傾斜海域虛源的布放示意圖 源法法最早被應(yīng)用于模擬分析和研究一般的矩形空間、Pekeris 波導(dǎo)和隧道場(chǎng)[16][17]。1992 年 Deane 和 Tindle 在求解諧和點(diǎn)聲源作用下的均勻聲速模型中引入了虛源法[18]。1993 年 Deane 與 Buckingham 應(yīng)用虛源法改或彈性海底的三維聲場(chǎng)計(jì)算模型[19]。7 年 Abawi 和 Porter 以邊界積分為基礎(chǔ)，提出了一種用于計(jì)算與距離底的水下聲場(chǎng)新理論，也命名為虛源技術(shù)[20](virtual source Technique一系列未知幅度值的點(diǎn)源組成，在上層海水中靠近海底邊界的區(qū)域中縮波聲場(chǎng)和剪切波聲場(chǎng)的兩層虛聲源，而在下層靠近海底邊界的區(qū)域中聲場(chǎng)的一層虛聲源(如圖 1.1 所示)。林函數(shù)表示每個(gè)點(diǎn)源激發(fā)的聲場(chǎng)，則靠近海底邊界的海水介質(zhì)中所有表示海底中的聲場(chǎng)；同理靠近海底邊界的海底介質(zhì)中所有點(diǎn)源聲場(chǎng)的的聲場(chǎng)。在邊界處(圖 1.1 中實(shí)線(xiàn)所示)應(yīng)用相應(yīng)的邊界條件，就可得

abzzzzabrzrzσ = σ示界面上、下層彈性介質(zhì)。性體-彈性體邊界是由于彈性介質(zhì)內(nèi)部物理參，滿(mǎn)足自然邊界條件[60]，變量( )uwr, 在界面處連界條件時(shí)，由虛功原理可知自然邊界條件自動(dòng)彈性體-彈性體邊界條件中二次導(dǎo)數(shù)的處理困件的處理方法理傾斜邊界條件有兩類(lèi)方法，一類(lèi)是在階梯近向散射近似方法處理傾斜邊界問(wèn)題；另一類(lèi)是其中包括坐標(biāo)映射和坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)兩種方法。四種：

圖 4.2 水平分層彈性海底環(huán)境中聲壓傳播損失曲線(xiàn) 硬海底沉積層算例 f =30Hz，聲源深度 Zs =50m，接收深度 Zr =30m,水深 H 聲速 2400m/s1=pC ，橫波聲速 1200m/s1=sC ，沉積層厚度 h =波聲速 3000m/s2=pC ，橫波聲速 1600m/s2=sC ；其他參數(shù)同算 4.3 所示。比較本文方法與 KrakenC 計(jì)算結(jié)果，兩種計(jì)算方法右聲影區(qū)相差較大，整體趨勢(shì)完全相同，但 KrakenC 計(jì)算結(jié)果方法聲壓傳播損失抖動(dòng)差為 3-5dB。
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5 楊晶;不規(guī)則海域聲矢量場(chǎng)建模研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

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本文編號(hào)：2844340