為了研究Scholte波能量集中在甚低頻段的特性�；跍\海聲場(chǎng)模型,利用高階交錯(cuò)網(wǎng)格有限差分算法,仿真分析了硬海底和軟海底條件下Scholte波的幅度與聲源頻率之間的關(guān)系。結(jié)果表明:兩種海底條件下Scholte波的幅度均隨聲源頻率增加而逐漸減小;開展海上氣槍和貨輪激發(fā)Scholte波的試驗(yàn),氣槍試驗(yàn)分析結(jié)果表明:Scholte波受聲源頻率影響較大,聲源頻率越高越不利于激發(fā)產(chǎn)生Scholte波;貨輪試驗(yàn)分析結(jié)果表明:Scholte波的能量主要集中在10～25 Hz,頻域特征穩(wěn)定,傳播距離遠(yuǎn)、衰減慢,當(dāng)貨輪由遠(yuǎn)及近航行時(shí)Scholte波能量由弱變強(qiáng),呈現(xiàn)與貨輪航行狀態(tài)相符的變化趨勢(shì)。 

【文章來源】：振動(dòng)與沖擊. 2020,39(16)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

場(chǎng)量的空間分布

圖2、圖3給出了硬海底和軟海底下不同聲源頻率激發(fā)Scholte波的垂直正應(yīng)力時(shí)域信號(hào)。此時(shí)接收陣元與陣元1的距離為1 000 m。由于軟海底下Scholte波幅值較小,圖3(b)給出了局部放大后的信號(hào),信號(hào)的幅值經(jīng)歸一化處理。由圖3(b)可知,兩種海底條件下Scholte波的幅度均隨著聲源頻率的增加而逐漸減小。圖3 軟海底條件下不同聲源頻率下Scholte波垂直正應(yīng)力

圖2 硬海底條件下不同聲源頻率下Scholte波垂直正應(yīng)力一般來說,在實(shí)際海洋環(huán)境中可能是幾點(diǎn)原因?qū)е耂cholte波幅度隨頻率增加而逐漸減小:①隨頻率升高海水中簡(jiǎn)正波階數(shù)增加導(dǎo)致Scholte波幅度隨頻率增加而逐漸減小;②由于高頻聲波衰減快導(dǎo)致與海底作用激發(fā)產(chǎn)生的Scholte波能量弱;③高頻Scholte波在傳播過程中衰減快。首先,從圖2、圖3可知,隨著聲源頻率的增加,聲波幅度沒有明顯的變化,所以海水中簡(jiǎn)正波階數(shù)的增加也不是引起Scholte波幅度減小的主要原因;其次,在本次仿真模型中沒有吸收損失,只存在幾何衰減,因此高頻聲波衰減快以及高頻Scholte波在傳播過程中衰減快也不是本次仿真中Scholte波的幅度隨頻率增加而逐漸減小的原因。以此來看,在仿真中Scholte波的幅度隨頻率增加而逐漸減小的原因是高頻率的聲源激發(fā)產(chǎn)生的Scholte波幅度小。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3092790