曲面障板近場聲散射對矢量水聽器測向影響.pdf

1、隨著矢量水聽器技術的逐漸發(fā)展，矢量水聽器已被廣泛應用于水聲各領域。矢量水聽器具有良好的低頻指向性、較強的抑制各向同性噪聲能力等諸多優(yōu)點，為解決水聲問題提供了新的思路和方法。矢量水聽器技術作為一種新興技術，其信號處理方法和工程應用的理論物理基礎還有待深入研究。 本文首先利用物理聲學和近場板塊元方法推導并建立了剛性曲面障板聲散射速度勢計算的方法；討論了由于平面多邊形的空間Fourier變換公式不嚴格所導致的近場板塊元方法計算結(jié)果不收

2、斂的問題，推導出了改進變換公式，建立了改進近場板塊元計算方法；并在改進近場板塊元速度勢算法的基礎上推導了曲面障板近場散射聲壓和質(zhì)點振速的計算公式，利用剛性球的Rayleigh簡正級數(shù)解驗證了該方法的正確性；以剛性兩端帶半球帽圓柱體障板為模型，計算分析了入射聲波信號頻率和入射角度以及矢量水聽器安裝位置變化時，水下剛性曲面障板近場散射聲場及其對矢量水聽器測向的影響。其次，利用有限元+邊界元(FEM+BEM)的數(shù)值計算方法分析了彈性曲面障板近

3、場聲散射特性及其對矢量水聽器測向影響。利用ANSYS軟件對障板進行建模，并提取其拓撲結(jié)構，導入到SYSNOISE軟件中，并對障板近場散射聲壓和質(zhì)點振速進行了計算；另外，還推導了平面聲波在彈性球殼上近場聲散射和聲透射的矢量聲場數(shù)學表達式，并利用其對FEM+BEM方法進行了驗證；通過數(shù)值計算，分析了彈性球殼障板和復雜圓柱殼障板近場聲散射對矢量水聽器聲波接收響應的頻率特性、接收指向性以及對目標測向性能的影響，為矢量水聽器的在水下平臺上的安裝和