当前位置:主页 > 科技论文 > 网络通信论文 >

水平变化波导中的简正波耦合与能量转移

发布时间:2019-03-28 08:37
【摘要】:针对海底地形水平变化对声场能量传播和声场干涉结构的影响,对简正波之间的耦合和能量转移进行了研究.建立了一种二维大步长格式的耦合简正波模型和三维楔形波导耦合简正波模型,以便快速有效地分析简正波之间的耦合和能量转移.基于耦合简正波模型,阐述了前向声场能量在水平变化波导中传播时的转移过程.并根据射线简正波理论,解释了海底地形变化对声场能量分布的影响机理.水平变化波导中声场的仿真计算表明,当本征值虚部发生剧烈变化时声场存在着较强的简正波耦合和能量转移,且海底地形变化将导致声场能量的水平传播方向偏转至海水深度增加的方向.在声场能量转移和传播方向变化中,声场的能量趋于保留在波导中而不向海底泄漏.同时,声场能量分布受到类似于压缩或稀疏的作用,从而形成椭圆状的干涉结构.
[Abstract]:The coupling and energy transfer between normal waves are studied in view of the influence of horizontal variation of seabed topography on sound field energy propagation and acoustic field interference structure. A two-dimensional large step scheme coupled normal wave model and a three-dimensional wedge-shaped waveguide coupled normal wave model are established in order to analyze the coupling and energy transfer between the normal waves quickly and effectively. Based on the coupled normal wave model, the transfer process of forward sound field energy propagating in horizontally varying waveguides is described. According to the ray normal wave theory, the influence mechanism of the sea floor topography on the energy distribution of the sound field is explained. The simulation of the acoustic field in the horizontal varying waveguide shows that the acoustic field has strong normal wave coupling and energy transfer when the imaginary part of the eigenvalues changes violently. The change of sea bottom topography will cause the horizontal propagation direction of sound field energy to shift to the direction of increasing sea water depth. The energy of the acoustic field tends to be retained in the waveguide without leaking to the bottom of the ocean during the energy transfer and direction change of the sound field. At the same time, the energy distribution of sound field is similar to that of compression or thinning, thus forming an elliptical interference structure.
【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;
【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)资助的课题~~
【分类号】:TN814

【参考文献】

相关期刊论文 前6条

1 彭朝晖,李风华;基于WKBZ理论的耦合简正波-抛物方程理论[J];中国科学(A辑);2001年02期

2 王宁,刘进忠,吴德星;简正波耦合机理与(广义)射线简正波转换[J];中国海洋大学学报(自然科学版);2004年05期

3 彭朝晖,张仁和;三维耦合简正波-抛物方程理论及算法研究[J];声学学报;2005年02期

4 杨春梅;骆文于;张仁和;秦继兴;;一种水平变化可穿透波导中声传播问题的耦合简正波方法[J];物理学报;2013年09期

5 林旺生;梁国龙;付进;张光普;;浅海矢量声场干涉结构形成机理及试验研究[J];物理学报;2013年14期

6 杨春梅;骆文于;张仁和;;水平变化波导中的全局矩阵耦合简正波方法[J];声学学报;2012年05期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 卢晓亭;张林;;水声传播建模研究现状综述[J];海洋技术;2010年04期

2 李整林,张仁和,彭朝晖,李锡禄;海底声学特性水平变化引起的声异常衰减[J];中国科学G辑:物理学、力学、天文学;2004年03期

3 何利;李整林;彭朝晖;;航道附近的海洋环境噪声场模型[J];中国科学(G辑:物理学 力学 天文学);2009年02期

4 汤智胤;姜荣俊;何琳;;潜艇声隐身态势评估方法研究[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2007年01期

5 汤智胤;徐荣武;何琳;;基于反潜潜艇声呐探测的潜艇被发现概率算法研究[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2010年03期

6 祝传刚;刘翠华;高国兴;;海洋声场计算的相位重构方法[J];激光杂志;2013年05期

7 王好忠;王宁;高伟;;一种局地简正波快速求解方法——耦合简正波计算[J];中国海洋大学学报(自然科学版);2009年01期

8 杨燕明;李燕初;;耦合Galerkin简正波解的抛物方程方法水下声传播计算[J];海洋学报(中文版);2007年06期

9 宋俊;李风华;胡永明;;孤子内波对声场水平纵向相干特性的影响[J];声学技术;2007年02期

10 张镇迈;李整林;戴琼兴;;海底倾斜度对声传播的影响[J];声学技术;2007年05期

相关会议论文 前5条

1 李整林;张仁和;鄢锦;李风华;;由匹配场处理和传播损失反演海底参数[A];中国声学学会2002年全国声学学术会议论文集[C];2002年

2 李风华;刘建军;彭朝晖;张仁和;;二维简正波PE耦合混响理论[A];中国声学学会2002年全国声学学术会议论文集[C];2002年

3 张镇迈;李整林;戴琼兴;;海底倾斜度对声传播的影响[A];中国声学学会2007年青年学术会议论文集(上)[C];2007年

4 张林;笪良龙;卢晓亭;;射线-简正波-抛物方程理论在过渡海域中的应用[A];2007年全国水声学学术会议论文集[C];2007年

5 张林;笪良龙;;射线-简正波-抛物方程理论及其数值计算[A];2005年全国水声学学术会议论文集[C];2005年

相关博士学位论文 前6条

1 雷亚辉;水下目标的时间反转法声探测技术应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

2 张海刚;浅海甚低频声传播建模与规律研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

3 郭熙业;主动声呐海底混响信号的合成方法研究[D];国防科学技术大学;2010年

4 宋俊;光纤水听器长线阵应用的水声物理问题[D];国防科学技术大学;2005年

5 孙建军;基于水间隙放电的低频声源设计理论与实现[D];大连理工大学;2010年

6 张维;三维浅海环境下全海深声速剖面快速反演研究[D];哈尔滨工程大学;2013年

相关硕士学位论文 前9条

1 安旭东;基于抛物方程的弹性海底声场计算方法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

2 何永军;浅海距离有关波导耦合简正波数值建模[D];哈尔滨工程大学;2005年

3 王好忠;一种复杂海洋环境声场算法的初步研究[D];中国海洋大学;2007年

4 魏文专;基于Pade高阶近似的抛物方程方法的实现与应用研究[D];哈尔滨工程大学;2009年

5 李国花;耦合简正波快速算法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年

6 邵宝辉;耦合简正波声场计算方法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

7 王猛;抛物方程方法中单向散射近似处理方法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

8 张W,

本文编号:2448707


资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/2448707.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户76283***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com