浅海中声源激发的波场成分及特性分析

为更好地认识和利用浅海波导中的声场,该文对浅海中声源激发的波场成分及特性进行了研究.提出了能给出浅海中声场全波解的理论研究方法,给出了声场的复积分表达式,并在复平面上利用围道积分对声场复积分式进行求解,得出了浅海中声源激发出的声场组成部分;同时应用高阶交错网格有限差分法对浅海中声场进行数值模拟,呈现出了不同海水深度、声源频率和声源深度下浅海波导中的波场结构和空间能量分布.研究表明:浅海中声场由离散谱部分和连续谱部分组成;其中离散谱部分包括各阶简正波和Scholte波,连续谱部分包括侧面波;简正波和Scholte波的振幅与水平传播距离的开方成反比,而侧面波的振幅与水平传播距离的平方成反比;海水越浅、声源频率越小、声源深度越大,都会导致海水中的能量越少,越有利于Scholte波的激发,此时声源辐射的能量主要以Scholte波的形式传播出去,能量更多地集中在海底界面处.     

一种基于PCI技术预白的水下目标检测方法

将PCI(Principal Component Inverse,主成分求逆)运用于白化滤波器,并分析了其白化性能和主成分的确定方法及其相关的问题。提出了基于修正PCI技术预白的水下目标回波检测方法,通过蒙特卡洛仿真显示该方法的检测性能优于传统的基于AR模型预白的检测方法。     

导流板对腔口液体自持振荡影响的研究

腔口流体动力自持振荡的频率和导流板的长度有一定关系。本文通过对跨越腔口非稳定层和自持振荡物理论分析，并通过对不同长导流板的腔、低速流激自持振荡均方压力谱分析和实验研究，给出流自持振荡的频率与导流板长度之间的关系。     

柱壳和锥壳结构自由振动特征的数值计算与校验

为了评估柱壳和锥壳结构自由振动特征数值计算的精度,分析不同边界条件、环肋、纵肋以及流体载荷对自由振动特征的影响,计算并校验了典型壳体结构在空气中、浸没以及浸没并充满水情况下的自由振动特征。结果表明,空气中干模态分析在2 kHz内、单面及双面接触水情况下的流固耦合湿模态分析在500 Hz内的计算精度能够控制在10%以内。壳体流固耦合自由振动分析时可以采用实体单元离散也可以采用壳单元离散的方法,前者精度略高,能够有效保证求解收敛的频带范围更宽,但工作量更大。径长比大于0.2时,浸没于水中的自由振动分析可以转换为内部填充水时的自由振动分析,转换时应保证两者流固耦合湿表面积相等,如半浸水和半充满水,能够有效减小计算量;环肋和流体载荷对壳体自由振动特征的影响明显,环肋使柱壳同阶自振频率增加,流体载荷使柱壳同阶自振频率减小且影响幅度更大,两者均会使得柱壳模态振型呈现错序排列;流固耦合效应对无肋柱壳和环肋柱壳自振频率的影响效果相当;柱壳内外有水相对于单面接触水而言,同阶自振频率进一步减小,模态振型基本不变;流体载荷对环肋锥壳的自振频率和模态振型的影响幅度较对环肋柱壳小。      

一种改进的水下光击穿声辐射计算方法

为了从理论上对光击穿辐射声波进行定量描述,在点源模型的基础上提出了一种改进的水下光击穿声辐射计算方法,利用波动方程和水下爆炸理论求解单点击穿的辐射声波,并推导了多点击穿的辐射声波。从理论上对多点击穿的声压波形、声源级、传播特性和指向性进行了定量计算,并通过实验数据对比进行了验证。结果表明,计算与实验结果是一致的,证明了该方法的正确性和有效性;当激光能量从0.1J增大至0.8J时,声源级从182.4dB增至188.2dB;当激光能量高于0.3J时,声源级变化很小;在垂直等离子柱体的方向上声波辐射最强,在等离子柱体方向辐射最弱,所有方向上声波强度均与距离的平方成反比。     

热膨胀机制产生窄带激光声信号的方法研究

为压缩激光声信号的带宽,基于热膨胀激光致声理论提出了一种采用高重频激光脉冲串产生窄带声信号的方法(重频法),推导了最优重复频率的计算过程,并通过实验测量对重频法进行了验证。以声信号在中心频率处的功率谱密度为参考标准,将重频法与长脉冲法产生窄带声信号的性能进行了比较。理论分析与实验结果表明,激光器在最优重复频率下产生的声信号窄带特性最好;最优重复频率与激光波长、光束半径以及观测角有关;激光脉冲数大于10时,重频法的性能优于长脉冲法;脉冲数为100时,在中心频率处重频法的功率谱密度比长脉冲法高9.3dB。     

一类矩形域上生成线性保凸曲面的细分法

离散细分法是构造曲线曲面的一类重要方法,而在实际应用中要求某些细分法是保形的,即初始控制点是凸的,那么要求细分最终生成的曲线或曲面也要求是凸的.用构造法构造了一类在等距离意义下矩形域上生成线性保凸曲面的细分法,该细分法具有插值性、局部性、线性不变性,齐次性和仿射不变性,并用数学归纳法证明了该类细分法的线性保凸性、收敛性和光滑性.     

混响背景下基于自动删除算法的恒虚警检测器

该文提出了一种混响背景下基于自动删除算法的恒虚警检测器。该方法可以自动删除参考单元中的干扰点,从而可以克服Barnard等人(2004)提出的方法所存在的缺点。推导了该检测器的平均虚警概率和平均检测概率。最后通过对仿真数据和试验数据的处理结果验证了该检测器的优越性。     

军校专业基础课程教学改革初探

针对军队院校培养模式的转变,本文以"海洋声学"课程为例,从教学目的、教学内容、教学方法和实践环节等方面探讨了在专业基础课教学中如何将素质教育与课程教学相结合、如何将理论教学与实际作战使用相结合、如何实施专题研讨式教学方法等问题,为同类高校的课程改革提供有益参考。     

浅海不确定声场的随机多项式展开法研究

为获得求解浅海不确定声场的普适模型,建立了随机多项式展开法与Helmholtz方程的非嵌入式耦合模型,其间运用概率配点法求解多项式系数。针对仅当海水深度不确定时的Pekeris波导、声速剖面和海深均不确定时的Pekeris波导以及下限深度不确定温跃层等几种情形,计算了传播损失概率密度分布。结果表明所建模型对声场计算模型普适性强,计算精度和计算效率高,可用于研究含多个不确定环境参数、声速剖面复杂的浅海环境中声传播的不确定性。