The invention discloses a method for calculation of shallow water in shallow layered elastic seabed, which belongs to the technical field of underwater acoustic engineering, calculation method based on fast field (FFP) field calculation method and effect of point source under the simulation calculation method of multilayer elastic seabed model established in shallow water in shallow layered elastic seabed, multilayer elastic model of the submarine the invention of the flexible dielectric layer in elastic half space medium layer and a uniform three-dimensional dielectric layer, defects in semi infinite seabed model based on existing technology, sound propagation and actual measurement by using the inversion method to the value of having a higher degree of agreement; combined with the rapid shallow water field calculation, calculation the method is rapid and accurate, which includes not only the discrete model, and contains a continuous part.
【技术实现步骤摘要】
一种针对浅海分层弹性海底的浅海声场计算方法
本专利技术属于水声工程领域,尤其是涉及一种针对浅海分层弹性海底的浅海声场计算方法。
技术介绍
在水声领域的研究中,声场建模和海底声参数测量一直都是研究的热点。随着水声工程技术的不断发展,在国内外水声工作者的共同努力下,针对水平分层模型下的各种浅海声场计算方法,如:简正波理论、射线理论、抛物方程、快速场理论等日趋完善。在声场建模的基础上,采用声学反演方法可以快速、有效的测定环境参数,与传统测量方法相比节省了大量的人力、物力,因而也越来越受到水声研究者的关注。在已有研究中,对具有弹性海底的浅海波导中的声场计算研究多是基于半无限海底模型展讨论。考虑在实际海洋环境中,海底往往是有一层沉积层和半无限弹性体构成的两层介质,在部分地区甚至需考虑为多层介质,为满足浅海声场实际建模需要,需建立针对浅海分层弹性海底的浅海声场计算方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种针对浅海分层弹性海底的浅海声场计算方法,该方法弥补了现有技术中基于半无限海底模型的缺陷。本专利技术的另一目的在于提供载有一种搭载有针对浅海分层弹性海底的浅海声场计算方法的设备,装载该移动硬盘的主机散热、除尘效果好,异物无法进入机箱内。本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为:一种针对浅海分层弹性海底的浅海声场计算方法,计算方法基于快速场(FFP)声场计算方法和点声源作用下模拟运算了多层弹性海底模型建立了针对浅海分层弹性海底的浅海声场计算方法。多层弹性海底模型为:点声源位于厚度为h1,密度及声速分别为ρ1、c1的均匀流体介质层中,z=0为海面,海面向下z为正值,声 ...
【技术保护点】
一种针对浅海分层弹性海底的浅海声场计算方法,其特征在于:所述计算方法基于快速场(FFP)声场计算方法和点声源作用下模拟运算了多层弹性海底模型建立了针对浅海分层弹性海底的浅海声场计算方法。
【技术特征摘要】
1.一种针对浅海分层弹性海底的浅海声场计算方法,其特征在于:所述计算方法基于快速场(FFP)声场计算方法和点声源作用下模拟运算了多层弹性海底模型建立了针对浅海分层弹性海底的浅海声场计算方法。2.根据权利要求1所述一种针对浅海分层弹性海底的浅海声场计算方法,其特征在于:所述多层弹性海底模型为:点声源位于厚度为h1,密度及声速分别为ρ1、c1的均匀流体介质层中,z=0为海面,海面向下z为正值,声源深度为z0,第二层为各向同性的弹性介质,第三层为各向同性的弹性介质半空间,其密度、压缩波声速和剪切波声速分别为ρ2、cp2、cs2和ρ3、cp3、cs3,流体层中变量用位移势函数φ1表示,第二层弹性海底中势函数有标量势函数φ2和矢量势函数第三层中势函数有标量势函数φ3和矢量势函数声源为单频谐和点声源,则各势函数满足的波动方程分别是:其中代表控制方程;k1=ω/c1代表水中波数;k2=ω/cp2代表第二层弹性体中压缩波波数;χ2=ω/cs2代表第二层弹性体中剪切波波数;k3=ω/cp3代表半无限空间弹性体中压缩波波数;χ3=ω/cs3代表半无限空间弹性体中剪切波波数;当矢量势函数中只有一个分量ψ2θ和ψ3θ不为零时,此时ψ2θ、ψ3θ满足的波动方程为:将上述各势函数表示成Fourier-Bessel积分形式:得到关于Z1(z,ξ)、Z2(z,ξ)、Z3(z,ξ)和f2θ(z,ξ)、f3θ(z,ξ)的常微分方程。3.根据权利要求2所述一种针对浅海分层弹性海底的浅海声场计算方法,其特征在于:根据海面的压力释放条件和弹性海底无穷远辐射条件选择,Z1(z,ξ)、Z2(z,ξ)、Z3(z,ξ)和f2θ(z,ξ)、f3θ(z,ξ)分别如下:其中在柱坐标系下,r,z方向的位移分别用q,w表示,于是4.根据权利要求3所述一种针对浅海分层弹性海底的浅海声场计算方法,其特征在于:根据点源条件、z=h1处的流体/弹性边界条件(法向位移连续、法向应力连续和切向应力为零)和z=h2处的弹性/弹性边界条件(法向位移、法向应力、切向位移和切向应力均连续)可建立9个方程,整理为矩阵形式可表示为:其中:a11=...
【专利技术属性】
技术研发人员:祝捍皓,郑红,林建民,汤云峰,郑广学,
申请(专利权)人:浙江海洋大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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