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基于抛物方程的弹性海底声场计算方法研究

安旭东

  为了研究浅海环境中弹性海底对声传播的影响,本文基于抛物方程近似,利用坐标映射方法,建立了与距离相关的具有弹性海底的海洋环境中低频/甚低频声传播模型,并给出了能够处理剪切波波速很小的变步长抛物方程方法。 通过选取多组海洋环境参数进行仿真分析验证了坐标映射抛物方程方法可以进行具有弹性海底的低频/甚低频中远程声场计算,且具有较高的精度;坐标映射抛物方程方法在计算不规则变化弹性海底环境的声场比旋转抛物方程方法更为准确。当剪切波波速很小时,变步长抛物方程理论克服了利用等步长抛物方程,步长小计算效率低以及计算不稳定的缺点;具有弹性海底的低频声传播实验实际测量得到的声传播损失曲线与理论结果吻合的很好,验证了坐标映射抛物方程方法的正确性;当水平方位角相差很小时,测量得到的声传播损失基本相同,三维效应不明显。当水平方位角相差很大时,测量得到的声传播损失曲线在对应距离上存在相似性,三维效应很明显;通过实验过程中对多途结构的分析研究,证明了低频声传播实验测量的正确性。……   
[关键词]:弹性海底;抛物方程;坐标映射;变步长
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:哈尔滨工程大学2011年
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