水下低频球面声波近场与远场散射特性研究

发布时间：2023-08-09 19:22

　　为研究水下低频声波的散射机理,推导出了低频球面声波近场与远场散射声压的统一渐近解。首先,给出了低频球面声波遇到软、刚性阻抗等球形障碍物散射声压的无穷级数解;结合低频、近场和远场的假设条件,合理选取无穷级数解中球Bessel函数、球Hankel函数的近似形式,分别推导出了近场和远场散射声压的渐近解;在声源距散射体较近的假设条件下,推导出了近场和远场散射声压的统一渐近解。以此为基础,研究了低频球面声波的近场和远场散射特性,研究表明:低频球面声波的散射声压可以表示为单极子声源和偶极子源的叠加,推导出的统一渐近解与经典解在低频条件下能够保持一致;声源距障碍物较近、接收点距声源或障碍物较远时,软球体的回声强度为圆形,而刚性球体和阻抗球的回声强度为葫芦形;声源距障碍物较远、接收点距声源较近时,回声强度与其形状有关。研究结果可为水下目标的低频探测、低频声波散射的控制提供理论参考。

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本文编号：3840810