基于T-Matrix法的水下剛硬體聲散射場的計算及分析.pdf

1、作為近代聲學(xué)的一個重要分支，水聲學(xué)是二次大戰(zhàn)期間發(fā)展起來的學(xué)科。水聲學(xué)主要研究攜有某種信息的聲波在水中的產(chǎn)生、傳播和接收。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們對海洋資源需求量的日益增加，海洋開發(fā)愈來愈受到關(guān)注，水聲學(xué)也得到了空前的重視。
　　 本文對水下剛硬體進(jìn)行聲散射機(jī)理分析和散射場計算進(jìn)行了研究。先把入射波及散射波的波函數(shù)表示成一系列基波函數(shù)之和，利用物體的邊界條件和不同階基函數(shù)間的正交特性，推導(dǎo)出入射波和散射波的基波系數(shù)之間的關(guān)系矩陣

2、，從而得到散射場。作為一種主要的數(shù)值計算方法，T-Matrix法是被廣泛用于水下剛硬體的聲波散射場的計算。T-Matrix法是1969年由PC.Waterman首先提出的，這種方法適用于水下各種形狀的剛硬體的聲散射場的計算，方法實用方便。經(jīng)過多年的發(fā)展，T-Matrix法同時也被應(yīng)用于電磁散射場的計算。本文在此基礎(chǔ)上對該方法進(jìn)行了進(jìn)一步的研究。第一章中介紹了研究水聲這個課題的來源、目的意義和發(fā)展現(xiàn)狀。在第二章中主要是介紹法的具體理論推導(dǎo)

3、過程，并將其應(yīng)用在了回旋橢球體上，最后給出了聲壓幅值隨頻率變化的反向散射曲線和隨散射方位角變化的曲線。在本章中還介紹了鏡反射和繞行波的干涉模型，它的目的是解釋散射場聲壓幅值曲線的物理意義?；诘诙轮袑Ψǖ恼莆眨谌箩槍υ趯λ录?xì)長剛體散射場的計算時遇到的問題進(jìn)行分析和解決，并給出了結(jié)果比較，相應(yīng)的也畫出了水下圓柱體的相關(guān)的散射曲線。第四章對水下兩個剛硬體的散射場進(jìn)行了理論公式的推導(dǎo)，對其散射場也給出了一定的計算。最后一部分對整個課題