海面随机起伏对噪声场空间特性的影响规律

发布时间：2018-07-10 12:34

  本文选题：传输理论 + 随机起伏　； 参考：《物理学报》2017年01期

【摘要】：对于1 k Hz以上声波,海面起伏会对浅海声传播产生显著影响,现有的噪声预报模型在建模过程中基本没有考虑海面起伏的影响.针对这一问题,本文基于传输理论建立了随机起伏界面下噪声场垂直相关性和指向性模型,仿真分析了海面起伏对噪声强度、垂直相关性与指向性的影响.结果表明,对于表面噪声,海面随机起伏使声波能量从中间阶简正波向低阶和高阶简正波转移,而对噪声强度起主要贡献的一般是中间阶简正波,所以海面起伏使得噪声强度减弱;简正波之间能量的耦合导致垂直平面上不同掠射角方向上到达的声波响应发生变化,经由海面反射大掠射角到达的声波响应以及中小角度到达的声波响应变弱,而经由海底反射大掠射角到达的声波响应变强;海面随机起伏还会扰动各阶简正波相位,使不同阶简正波互相关性变弱,致使噪声场的空间相关性也变弱.
[Abstract]:For acoustic waves above 1 kHz, sea surface fluctuations have a significant effect on shallow water acoustic propagation, and the existing noise prediction models do not consider the effects of sea surface fluctuations in the modeling process. Aiming at this problem, the vertical correlation and directivity model of noise field under random fluctuation interface is established based on transmission theory, and the influence of sea surface fluctuation on noise intensity, vertical correlation and directivity is simulated and analyzed. The results show that, for surface noise, random fluctuation of sea surface makes acoustic energy transfer from middle order normal wave to low order and high order normal wave, but the main contribution to noise intensity is usually intermediate order normal wave. So the fluctuation of the sea surface weakens the noise intensity, and the energy coupling between the normal waves results in the change of the acoustic response in the vertical plane at different grazing angles. The acoustic response reached by the large grazing angle of the sea surface and the acoustic response at the medium and small angles become weaker, while the acoustic response reached by the large sweep angle of the sea reflection becomes stronger, and the random fluctuation of the sea surface also disturbs the phase of the normal wave of each order. The correlation between normal waves of different order is weakened, and the spatial correlation of noise field is also weakened.
【作者单位】： 哈尔滨工程大学水声技术重点实验室;哈尔滨工程大学水声工程学院;浙江海洋大学海洋科学与技术学院;
【基金】：国防科技重点实验室基金(批准号:9140C200103120C2001) 国家自然科学基金重点项目(批准号:11234002) 水产浙江省一流学科开放课题(批准号:20160004)资助的课题~~
【分类号】：P733.22

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本文编号：2113410