為了研究淺海環(huán)境中彈性海底對(duì)聲傳播的影響,本文基于拋物方程近似,利用坐標(biāo)映射方法,建立了與距離相關(guān)的具有彈性海底的海洋環(huán)境中低頻/甚低頻聲傳播模型,并給出了能夠處理剪切波波速很小的變步長(zhǎng)拋物方程方法。通過(guò)選取多組海洋環(huán)境參數(shù)進(jìn)行仿真分析驗(yàn)證了坐標(biāo)映射拋物方程方法可以進(jìn)行具有彈性海底的低頻/甚低頻中遠(yuǎn)程聲場(chǎng)計(jì)算,且具有較高的精度；坐標(biāo)映射拋物方程方法在計(jì)算不規(guī)則變化彈性海底環(huán)境的聲場(chǎng)比旋轉(zhuǎn)拋物方程方法更為準(zhǔn)確。當(dāng)剪切波波速很小時(shí),變步長(zhǎng)拋物方程理論克服了利用等步長(zhǎng)拋物方程,步長(zhǎng)小計(jì)算效率低以及計(jì)算不穩(wěn)定的缺點(diǎn)；具有彈性海底的低頻聲傳播實(shí)驗(yàn)實(shí)際測(cè)量得到的聲傳播損失曲線與理論結(jié)果吻合的很好,驗(yàn)證了坐標(biāo)映射拋物方程方法的正確性；當(dāng)水平方位角相差很小時(shí),測(cè)量得到的聲傳播損失基本相同,三維效應(yīng)不明顯。當(dāng)水平方位角相差很大時(shí),測(cè)量得到的聲傳播損失曲線在對(duì)應(yīng)距離上存在相似性,三維效應(yīng)很明顯；通過(guò)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)多途結(jié)構(gòu)的分析研究,證明了低頻聲傳播實(shí)驗(yàn)測(cè)量的正確性。 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

坐標(biāo)映射前后的波導(dǎo)介質(zhì)對(duì)比

第3章低頻聲波場(chǎng)的數(shù)值計(jì)算第3章低頻聲波場(chǎng)的數(shù)值計(jì)算章首先選取了三組海洋環(huán)境參數(shù)進(jìn)行坐標(biāo)映射拋物方程模型的驗(yàn)證，傾斜彈性海底環(huán)境中聲場(chǎng)分布，最后分析了海洋環(huán)境參數(shù)對(duì)淺海彈性播的影響規(guī)律。型驗(yàn)證水平彈性海底環(huán)境下的聲場(chǎng)數(shù)值計(jì)算例一:對(duì)于均勻流體層覆蓋在半無(wú)限彈性海底的情況，海底水平，，聲源深度Z:二30m，接收深度Z:=50m，水深H=300m，海水0om/s，海水密度刀、=lx10，kg/m’，海底縱波波速c，=2800m/s，海底0m/s，海底縱波衰減系數(shù)a;=0.ldB眾，海底橫波衰減系數(shù)。:=0.ldB/入，、103kg/m3。下圖為利用FFP和坐標(biāo)映射拋物方程方法計(jì)算結(jié)果的對(duì)f=SHz，25二30m，Zr=50m

圖3.2KRAKENC和坐標(biāo)映射拋物方程方法計(jì)算結(jié)果的對(duì)比圖三:對(duì)于均勻流體層覆蓋在半無(wú)限彈性海底的情況，海底水，聲源深度Z:=3om，接收深度Z:=50m，水深H二300m，m/s，海水密度尸、=lxlo，kg/m，，海水密度戶w=19/em，，海m/s，海底橫波波速c，=1200m/s，海底縱波衰減系數(shù)a，=0.2dB眾，0.2dB眾，海底密度p二1.5、10，k留m3。下圖為利用KRAKENC和計(jì)算結(jié)果的對(duì)比圖。f=100Hz，25=30m，Zr=50m︵山息-Jl

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]基于WKBZ理論的耦合簡(jiǎn)正波-拋物方程理論[J]. 彭朝暉,李風(fēng)華.  中國(guó)科學(xué)（A輯）. 2001(02)
[3]封閉空間聲場(chǎng)的虛源法模擬研究[J]. 曾向陽(yáng).  電聲技術(shù). 2000(01)
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碩士論文
[1]基于Pade高階近似的拋物方程方法的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用研究[D]. 魏文專.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[2]基于射線理論的淺海聲場(chǎng)數(shù)值預(yù)報(bào)研究[D]. 李慶來(lái).哈爾濱工程大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3130252