水面上聲源激發(fā)水下聲場(chǎng)的仿真分析.pdf

1、深入研究和掌握水面上聲源激發(fā)水中聲場(chǎng)的分布規(guī)律具有重要意義。本文利用射線理論和簡(jiǎn)正波方法對(duì)水面上點(diǎn)源激發(fā)的水中聲場(chǎng)進(jìn)行了仿真分析。
　　首先，研究了空氣—水界面對(duì)聲波透射的影響。在界面附近，透射聲壓為入射聲壓的2倍，聲強(qiáng)卻減少約30dB。利用射線理論得到了空氣中點(diǎn)聲源強(qiáng)度與水中聲場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系。對(duì)比水面上聲源和水中聲源激發(fā)的水中遠(yuǎn)場(chǎng)聲場(chǎng)表達(dá)式，得到了水面上聲源與鄰近水面下的水中聲源可以互相轉(zhuǎn)化及轉(zhuǎn)化的條件。利用球面波分解為平面波的方

2、法得到了水中側(cè)面波的表達(dá)式、水面上聲源激發(fā)水下遠(yuǎn)場(chǎng)聲場(chǎng)的簡(jiǎn)正波表達(dá)式以及水中聲場(chǎng)的平均衰減規(guī)律。研究表明，側(cè)面波的幅度隨著深度的增加指數(shù)衰減。
　　其次，用簡(jiǎn)正波聲場(chǎng)計(jì)算程序?qū)δＰ瓦M(jìn)行了仿真，同時(shí)與射線聲學(xué)方法進(jìn)行了對(duì)比。仿真分析了泄漏模式對(duì)近場(chǎng)聲場(chǎng)的影響；等效源深度和聲源高度對(duì)水下聲場(chǎng)的影響；水面上方聲源與水中聲源激發(fā)水中聲場(chǎng)的傳播損失對(duì)比；海底類型對(duì)聲場(chǎng)的影響。仿真分析驗(yàn)證了在高頻情況下，水面上方聲源激發(fā)水中聲場(chǎng)的平均衰減規(guī)律