| 【中文题名】 | 具有弹性海底的海洋环境中声场计算研究 |
| 【英文题名】 | Research on Sound Field Computation in the Ocean Environment with Elastic Bottom |
| 【学科专业】 | 声学 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-10-13 |
| 【中关键词】 | 声传播模型,流体-弹性界面,势函数,数值解,, |
| 【英关键词】 | acoustic propagation models,fluid/elastic interface boundary,potential field,numerical solution, |
| 【分类导航】 | 天文学、地球科学>海洋学>海洋基础科学>海洋物理学>海洋声学> |
| 【论文摘要】 | 计算声学技术为海洋声学领域做出了很大的贡献，大部分的水声传播模型是用来解决流体分界层的问题，但是海洋周围有陆地包围，上面有空气，下面有弹性底。基于这种情况，我们应该把注意力放在流体—弹性体声传播模型上，这项工作还在早期的发展阶段。
本文旨在建立流体—弹性体的统一传播模型，并解决二维水平流体—弹性界面声波的传播问题，流体—弹性界面边界应满足：垂直位移连续，法向应力连续，切向应力为零。
本文利用远场近似和抛物近似得到了流体-弹性体中声波传播模型的统一抛物方程表示，利用常微分方程的方法和有限差分方法推导了用势函数抛物方程的无条件稳定差分格式；并采用相似的方法把流体—弹性体界面的边界方程写成了稳定的差分格式。最后用计算机编程对整个声场进行数值求解。通过计算实例与理论值相比证明我们的算法是有效的。 |
| 【论文题纲】 |
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第1章 绪论 |
8-32 |
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1.1 抛物方程的基本理论 |
8-11 |
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1.2 抛物方程的历史和研究状况 |
11-32 |
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1.2.1 宽角抛物方程 |
11-14 |
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1.2.2 抛物方程方法中参考声速的选取 |
14-16 |
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1.2.3 三维抛物方程方法 |
16-20 |
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1.2.4 时域的应用 |
20 |
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1.2.5 抛物方程的数值计算技术 |
20-22 |
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1.2.6 抛物方程方法的数值初始条件 |
22-25 |
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1.2.7 边界的处理 |
25-28 |
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1.2.8 弹性抛物方程的发展 |
28-31 |
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1.2.9 本文研究的内容 |
31-32 |
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第2章 具有弹性海底的声传播的理论模型 |
32-41 |
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2.1 传播模型的建立 |
32-37 |
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2.1.1 位移变量的抛物方程 |
32-36 |
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2.1.2 位移势函数的抛物方程 |
36-37 |
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2.2 边界条件的建立 |
37-40 |
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2.2.1 位移变量的边界方程 |
39-40 |
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2.2.2 势函数变量的边界方程 |
40 |
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2.3 本章小节 |
40-41 |
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第3章 数值计算方法 |
41-50 |
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3.1 波动方程的有限差分表示 |
41-43 |
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3.2 二维水平海底边界条件方程的差分表示 |
43-49 |
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3.3 本章小结 |
49-50 |
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第4章 声场仿真结果 |
50-58 |
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4.1 理论解 |
50-52 |
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4.2 算例 |
52-57 |
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4.2.1 算例一 |
52-54 |
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4.2.2 算例二 |
54 |
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4.2.3 算例三 |
54-57 |
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4.3 本章小结 |
57-58 |
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结论 |
58-59 |
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参考文献 |
59-62 |
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攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
62-63 |
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致谢 |
63-64 |
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个人简历 |
64 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.39362 |
