水下低频球面声波近场散射声压的渐近解研究

发布时间：2021-12-11 09:54

　　为研究水下低频声波的近场散射机理,导出了近场散射声压的渐近解。首先,给出了刚性边界、软边界、阻抗边界条件下,低频球面声波遇到球形障碍物散射声压的无穷级数解;然后,结合低频和近场的假设条件,合理选取无穷级数解中Bessel函数、Hankel函数的近似形式,导出了散射声压的渐近解,并进行了仿真计算。研究表明:低频近场散射声压可以表示为位于散射体中心的单极子声源和散射体中心与（0,0,a²/b）之间分布的偶极子源的叠加;对于低频近场散射问题,采用平面波近似球面波有较大误差。 

【文章来源】：海军工程大学学报. 2020,32(03)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

球面散射问题的几何模型

接下来,研究推导球面波散射问题的渐近解、级数解和平面波散射问题的级数解之间的关系。图2-4为ka=0.4,kb=0.8,kr=0.6时,在0≤θ≤π范围内,三种边界条件下散射声压的实部与虚部。由图2-4可见:三种边界条件下,在0≤θ≤π范围内推导的渐近解和球面波散射的级数解一致性较好;软球体情形下,散射声压的实部和虚部在θ=0时最小,而刚性球体和阻抗球情形下,散射声压的实部和虚部在θ=π时最小,这与式(20)和式(21)揭示的物理意义相同;与平面波散射的情形相比,散射声压的实部与虚部有明显差别,采用平面波不能反映球面波的散射特性。图3 0≤θ≤π范围内刚性球体散射声压

0≤θ≤π范围内刚性球体散射声压


本文编号：3534467