本文介紹了傳統(tǒng)聲場、磁場在海水目標(biāo)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(biāo)進(jìn)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(biāo)探測和水雷引信設(shè)計方面有重要的應(yīng)用前景。在這樣的背景下,本文對簡單淺海海洋環(huán)境進(jìn)行建模以及對艦船地震波特性及傳播規(guī)律進(jìn)行了研究。首先建立了流體運(yùn)動方程、結(jié)構(gòu)運(yùn)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(jìn)而對點聲源作用下引起的海底地震波進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(xué)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(yùn)動軌跡

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

圖2.1流體微元Fig.2.1FluidMicroelement當(dāng)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