淺海海底混響一直以來都是水聲研究中的熱點問題,但是以往的研究多基于經(jīng)驗散射模型,這不利于混響物理機制以及復(fù)雜雙基地三維混響問題的研究。本文根據(jù)混響的成因首先研究了不同類型海底（流體、彈性體、多孔彈性體）的散射問題,包括粗糙界面的聲散射與沉積物中非均勻性引起的體積散射。對于粗糙界面的聲散射問題,對比分析了兩種經(jīng)典方法（微擾、Kirchhoff近似）與小斜率近似理論的差異,結(jié)果表明利用小斜率近似方法處理粗糙界面的聲散射問題比傳統(tǒng)經(jīng)典理論具有更高的精度以及更寬的適用范圍。文中同時利用小斜率近似方法分析討論了不同介質(zhì)的粗糙散射特性。對于體積散射問題,分別利用流體、彈性體介質(zhì)的微擾散射理論研究了不同介質(zhì)的體積散射特性,并簡要分析了聲散射對聲傳播的影響。將上述物理散射模型與射線模型以及簡正波模型相結(jié)合,建立了基于物理散射模型的射線、簡正波混響模型。由于簡正波理論在處理淺海聲場時具有較多的優(yōu)勢,所以本文主要利用簡正波混響模型分析海底混響的特性。論文首先利用該模型計算了單、雙基地的混響強度,并簡要分析了二者強度的關(guān)系;其次著重分析了不同類型的散射（粗糙散射、體積散射）引起的混響強度隨海底參數(shù)的變化情況... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

流體分層微擾問題示意圖

圖 2.2 45°角入射時不同波束寬度的高斯波束示意圖從圖中可以看出，隨著g的增大，入射聲場將趨近于平面波，雖然incP 的表達式常被使用，但實際上incP 為亥姆霍茲方程的近似解。隨著g的增大，其作為解的誤差逐漸趨近于零[45]。將入射波、散射波展開成平面波求和的形式：( ) exp( ) ( )inc x i xP r dk ik r A k (2-3( ) exp( ) ( )s sx s s xP r dk ik r A k (2-3其中 ( )i xA k 、 ( )s xA k 為對應(yīng)入射、散射分解得到的平面波幅度。根據(jù)式(2-5)T 矩陣定義：( ) ( , ) ( )s x x sx x i xA k dk T k k A k (2-3將incP 代入上式中得到：22( ) ( , )exp( ( ) )4s x x sx x x ixgA k dk T k k k k (2-3

圖 2.5 彈性界面散射示意圖上行、下行的平面波解。平面波解的形式如下：exp(i ), f , p ,t k r 傳播方向，其式中 、 號分別表示上行波和下行波，的波場，P 表示縱波，t 表示剪切波。波矢量 k 的定義( , ( ))fk v k K K 水平分量之間的關(guān)系為：2 2 2( ) /fv a K k K 之比，1fa ，/p p fa c c，/t t fa c c。為了方便表示波：( ) ( )/ k e K k K

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]淺海遠程海底混響的建模與特性研究[D]. 高博.哈爾濱工程大學 2013



本文編號：3525662