為研究水下低頻聲波的散射機(jī)理,推導(dǎo)出了低頻球面聲波近場(chǎng)與遠(yuǎn)場(chǎng)散射聲壓的統(tǒng)一漸近解。首先,給出了低頻球面聲波遇到軟、剛性阻抗等球形障礙物散射聲壓的無(wú)窮級(jí)數(shù)解;結(jié)合低頻、近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)的假設(shè)條件,合理選取無(wú)窮級(jí)數(shù)解中球Bessel函數(shù)、球Hankel函數(shù)的近似形式,分別推導(dǎo)出了近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)散射聲壓的漸近解;在聲源距散射體較近的假設(shè)條件下,推導(dǎo)出了近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)散射聲壓的統(tǒng)一漸近解。以此為基礎(chǔ),研究了低頻球面聲波的近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)散射特性,研究表明:低頻球面聲波的散射聲壓可以表示為單極子聲源和偶極子源的疊加,推導(dǎo)出的統(tǒng)一漸近解與經(jīng)典解在低頻條件下能夠保持一致;聲源距障礙物較近、接收點(diǎn)距聲源或障礙物較遠(yuǎn)時(shí),軟球體的回聲強(qiáng)度為圓形,而剛性球體和阻抗球的回聲強(qiáng)度為葫蘆形;聲源距障礙物較遠(yuǎn)、接收點(diǎn)距聲源較近時(shí),回聲強(qiáng)度與其形狀有關(guān)。研究結(jié)果可為水下目標(biāo)的低頻探測(cè)、低頻聲波散射的控制提供理論參考。

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本文編號(hào)：3840810