實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜海洋環(huán)境中的信息傳輸是開發(fā)海洋資源的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。而聲波作為海洋傳播信息的唯一途徑,研發(fā)合適的水下聲源成為這一大課題下的重要子課題�；谒旅}沖流光放電原理制造的等離子體水下聲源,在具有聲源級(jí)高、聲源體積小、頻響范圍寬、電聲轉(zhuǎn)換效率高和可編程控制等等離子體聲源共性優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),其可控性和可重復(fù)性要優(yōu)于傳統(tǒng)的利用電弧放電原理制造的等離子體聲源,其在水下通信、測(cè)量信道特性、海洋勘探等領(lǐng)域有著更為廣泛的應(yīng)用前景。因此,有必要研究水下脈沖流光放電的聲輻射水平、頻譜特征等聲學(xué)特性和其作為聲源的聚束特性,為其工程利用提供設(shè)計(jì)依據(jù)。本文通過商用有限元軟件ANSYS和動(dòng)力有限元程序LS-DYNA聯(lián)合建模,數(shù)值模擬了在水下脈沖流光放電過程中,由放電流光絲產(chǎn)生的沖擊波的傳播與疊加過程;并基于典型的水下聲聚束方式,討論了該沖擊波的聲聚束特性,總結(jié)了其在傳播和聚束中的一些規(guī)律。本文完成的主要工作如下:（1）詳細(xì)介紹和比較了水下脈沖流光放電產(chǎn)生沖擊波的物理機(jī)理和其與一般聲波的異同點(diǎn),介紹和討論了本章主要使用的數(shù)值計(jì)算方法,包括運(yùn)動(dòng)控制方程、狀態(tài)方程、計(jì)算差分格式等,證明了采用歐拉法控制方程和Mie-Grun... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 水下電弧放電沖擊波研究現(xiàn)狀
        1.2.2 水下流光放電沖擊波研究現(xiàn)狀
        1.2.3 水下沖擊波數(shù)值研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 流光放電沖擊波特性分析基礎(chǔ)
    2.1 引言
    2.2 流光放電單泡運(yùn)動(dòng)規(guī)律
    2.3 流光放電沖擊波變化規(guī)律
    2.4 流光放電沖擊波數(shù)值仿真方法
        2.4.1 運(yùn)動(dòng)方程
        2.4.2 水狀態(tài)方程
        2.4.3 等離子體狀態(tài)方程
        2.4.4 網(wǎng)格運(yùn)動(dòng)
        2.4.5 界面捕捉
        2.4.6 求解方式
    2.5 本章小結(jié)
3 放電流光絲沖擊波數(shù)值模擬
    3.1 引言
    3.2 單泡參數(shù)化分析
        3.2.1 密度及初始內(nèi)能
        3.2.2 單泡初始半徑
    3.3 單泡沖擊波數(shù)值模擬
    3.4 光絲沖擊波數(shù)值模擬
        3.4.1 單根光絲數(shù)值模擬
        3.4.2 兩根光絲數(shù)值模擬
    3.5 本章小結(jié)
4 放電流光絲沖擊波聚束數(shù)值模擬
    4.1 引言
    4.2 沖擊波聚束原理
        4.2.1 橢球面聚束原理
        4.2.2 拋物面聚束原理
        4.2.3 線陣列聚束原理
    4.3 沖擊波聚束仿真
        4.3.1 橢球面聚束仿真
        4.3.2 拋物面聚束仿真
        4.3.3 線陣列聚束仿真
    4.4 沖擊波聚束比較
        4.4.1 沖擊波聚束增益
        4.4.2 沖擊波聚束時(shí)延
        4.4.3 沖擊波聚束指向性
    4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 論文工作總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]高精度有限體積格式及新型VOF自由界面捕捉算法[D]. 張帝.清華大學(xué) 2015
[2]水中等離子體聲源的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王一博.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[3]水下沖擊波聚焦的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張振福.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012



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