一种背景流下接收式换能器指向性仿真方法技术

技术编号:46568009 阅读:0 留言:0更新日期:2025-10-10 21:16
本发明专利技术公开一种背景流下接收式换能器指向性仿真方法,属于微机电系统技术领域。该方法包括以下步骤:步骤一、使用有限元法,计算无背景流速下,发射式换能器指向性波束图;步骤二、将步骤一所得到的无背景流速下发射式换能器指向性波束图通过非线性拟合,得到无背景流拟合函数f(x);步骤三、对无背景流拟合函数f(x)进行背景流修正和接收角度修正,得到背景流下接收式换能器指向性波束图。相比传统有限元法接收式换能器指向性仿真方式,本发明专利技术方法在不牺牲准确度的前提下,显著提升了计算效率。本发明专利技术方法具有算量小,占用资源低且足够准确的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微机电系统,尤其涉及一种背景流下接收式换能器指向性仿真方法


技术介绍

1、水声换能器作为海洋探测、通信与军事防御的核心组件,其背景流场中的指向性精度直接影响在海洋领域的应用。传统接收式声学换能器的指向性计算,主要有直接计算法与发射代接收式方法。直接计算法通过势流方程,获取参数化计算声场中的多角度声源声场,进而获得背景流下,接收式换能器的指向性。直接计算方法准确,但需重复计算多角度声场,严重耗费计算资源。发射代接收法会基于电声互易原理,转化为发射式声学换能器的数值模拟问题。如麦克风、水听器会等效为扬声器、发射式水声换能器进行指向性模拟。仅需要求解近场单声源声场,使用渐进分析方法基于近场声压分布,得到远场声压分布,绘制得到其指向性波束图。该方法算量较小,但该方法并未考虑存在背景流场环境下的声场参数偏差,导致结果准确度低。

2、因此,迫切需要一种计算效率高,且足够准确的背景流下接收式换能器指向性的仿真方法。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种背景流下接收式换能器指向性仿真方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种背景流下接收式换能器指向性仿真方法,其特征在于包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种背景流下接收式换能器指向性仿真方法,其特征在于,步骤一中:所述有限元法采用COMSOL线性势流频域接口。

3.根据权利要求2所述的一种背景流下接收式换能器指向性仿真方法,其特征在于,步骤一中,所述COMSOL线性势流频域接口偏微分方程的表达式如下:

4.根据权利要求3所述的一种背景流下接收式换能器指向性仿真方法,其特征在于,步骤一中:所述COMSOL线性势流频域接口偏微分方程为线性Euler方程的无旋简化,在无流情况下,,方程简化为压力声学方程;此时,无背...

【技术特征摘要】

1.一种背景流下接收式换能器指向性仿真方法,其特征在于包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种背景流下接收式换能器指向性仿真方法,其特征在于,步骤一中:所述有限元法采用comsol线性势流频域接口。

3.根据权利要求2所述的一种背景流下接收式换能器指向性仿真方法,其特征在于,步骤一中,所述comsol线性势流频域接口偏微分方程的表达式如下:

4.根据权利要求3所述的一种背景流下接收式换能器指向性仿真方法,其特征在于,步骤一中:所述comsol线性势流频域接口偏微分方程为线性euler方程的无旋简化,在无流情况...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨华马纪龙
申请(专利权)人:中国海洋大学
类型:发明
国别省市:

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