题名 水下不同边缘扁平结构散射声场特性研究(英文)
被引量：1
1
作者
刘彦森 盛美萍 陶红丹 肖和亚
机构
西北工业大学航海学院
出处
《船舶力学》
EI
北大核心
2009年第3期477-489,共13页
基金
Supported by the New Century Talent Program of Ministry of Education (Grant No. NCET-04-0959) the Special Fund of Author of National Excellent Doctor’s Degree Thesis (Grant No. 2000451)
文摘
鉴于实际中存在的水下扁平结构的边缘特点,也为研究不同边缘附加结构形式对其散射声场的影响规律,并为边缘衍射效应影响抑制机理与技术等奠定基础,本文通过采用边界积分方法和边界元数值计算技术,并结合水下目标散射强度估计和水声无源材料自由场测试等工程实际,对不同边缘结构形式的水下扁平结构在不同频率范围和空间几何配置条件下的散射声场分布规律开展了定量的研究与分析。研究结果表明:在发射声源与结构几何配置等条件一定的情况下,无论前向散射还是镜向散射,附加边缘结构扁平矩板结构散射声场在频域和空间分布趋势上与未附加边缘结构的基本一致,即低频段起伏较小,而中高频段则波动较为剧烈,与结构距离越近越剧烈,这在前向散射中表现得尤为明显,其与波贡献主要成分、附加边缘的结构类型、边缘结构附加方式、结构参数、声波相干作用和边缘重数等因素密切相关。
关键词
水下 扁平 结构 散射声场 边界元法 附加边缘结构 边缘结构 附加方式
Keywords
underwater flat structure scattered acoustic field Boundary Element Method appended edge structure appended mode of edge structure
分类号
O427
[理学—声学]
题名 水下扁平结构散射声场计算研究
被引量：1
2
作者
刘彦森 盛美萍 王鹏 张军锋
机构
西北工业大学航海学院
出处
《压电与声光》
CSCD
北大核心
2009年第2期280-283,共4页
文摘
出于拓展计算频域宽度角度考虑,该文提出一种基于积分方程法和几何衍射法为理论基础的可覆盖水声全部工作频段的水下扁平目标散射声场的宽频域混合计算模型,并以矩形钢板为目标,对其在不同声波入射角度条件下的水下散射声场频域分布开展了定量研究与讨论分析,并得出:两种方法在所求解频域内的计算结果均互为补充,在中频段吻合程度较好,吻合频点与收发位置和结构的几何配置等因素有关;散射声场频域分布特征与各成分波间的相干作用有关。此外,对于钢板这类表面接近刚性的水下结构而言,镜向散射强度普遍强于前向散射。这表明,上述宽频域混合计算模型是可行的和可靠的,求解频域宽度和精度均得到有效改善,这对水下目标散射强度估计和自由场材料声学测试与评估等领域具有重要意义。
关键词
水下 扁平 结构 散射声场 宽频域混合计算模型 边界元法 一致性几何衍射理论
Keywords
underwater flat structure scattered acoustic field broadband hybrid calculating model boundary element method uniform geometrical theory of diffraction
分类号
O427
[理学—声学]
题名 水下复合边缘扁平结构散射声场特性研究(英文)
3
作者
刘彦森 盛美萍
机构
西北工业大学航海学院 水下测控技术国防重点实验室
出处
《声学技术》
CSCD
2009年第6期734-741,共8页
文摘
通过采用边界积分方法并结合水声无源材料自由场测试等工程实际,对几种典型复合边缘结构形式的水下扁平结构的散射声场分布规律开展了进一步地研究与分析。在此基础上,尝试在不改变主体扁平矩板结构声学性能的前提下,提出通过附加边缘结构设计即物理解决途径上对自由场测试中存在的边缘效应进行抑制或去除,为提高测试精度(尤其是低频段测试精度)创造条件,也为边缘效应抑制机理和技术的研究与开发奠定基础。数值仿真与理论分析结果表明:1.复合附加边缘矩板结构的散射声场频域分布特性与多数附加边缘类型扁平矩板结构散射声场分布的总体规律基本一致,在趋势上是相似的,而边缘重数的增加加剧了前向散射与镜向散射声场间的差异性和不同程度地增大了声场的波动程度;2.附加边缘声学结构设计(如共振吸声结构或软表面声学处理、增加有效边缘重数等)对抑制结构边缘效应负面影响是有效的和可行的,且具有较好的可控性。
关键词
水下 扁平 结构 散射声场 边界元法 复合边缘结构
Keywords
underwater flat structure scattering acoustic field Boundary Integral Method （BIM） multiple edge shape
分类号
O427
[理学—声学]
题名 水下扁平阻抗结构衍射声场建模与计算(英文)
被引量：3
4
作者
刘彦森 盛美萍 王美艳 陶红丹 周赤奇
机构
西北工业大学航海学院
出处
《船舶力学》
EI
北大核心
2009年第6期1002-1012,共11页
基金
Supported by the New Century Talent Program of Ministry of Education (Grant No.NCET-04-0959)
文摘
运用一致性几何衍射理论对水下扁平阻抗结构的衍射声场计算进行了理论建模与分析,并通过数值仿真讨论分析了水下扁平结构衍射声场分布与不同衍射类型、收发方式、结构表面阻抗特性、入射声波性质等几何特性和声学特性间的影响关系。其中,首次考虑了尖端衍射贡献影响,并重点分析了尖端衍射和结构表面阻抗特性在不同条件下对总的衍射声场作用规律和影响程度等。最后为验证上述理论模型和计算方法的正确性和可靠性,还与水下钢板散射声场分布实验测试结果进行了对比分析。研究结果表明:(1)考虑尖端衍射贡献影响使得上述模型更加完整,计算精度得到有效提高,且尖端衍射影响程度与入射声波频率、收发张角、结构表面阻抗特性以及声源、接收场点和结构的空间相对几何位置等因素有关;(2)结构两侧表面阻抗特性的影响规律和程度存在差异。其中,面向声源一侧的结构表面复反射系数幅值和背向声源一侧结构表面的复反射系数相角对结构衍射声场分布强度的影响尤为明显。这些对水下目标强度估计、自由场材料声学测试和衍射效应抑制技术研究等具有理论指导意义和工程应用价值。
关键词
一致性几何衍射理论 水下 扁平 阻抗结构 衍射声场 尖端衍射
Keywords
UTD underwater flat structure with finite impedance surface acoustic diffracted field vertex diffraction
分类号
O427
[理学—声学]
