浅海矢量声场干涉结构形成机理及试验研究*

摘要：

　　浅海低频声场的微观结构特征在于具有可用波导不变量表征的稳定空间-频率干涉结构。声场兼具标量场和矢量场，波导条件下二者联合决定声场的全部特性。本文研究浅海声场空频干涉结构的矢量场特征。理论分析了声压谱、动能密度谱、声强流谱等矢量场干涉结构的形成机理，探讨了矢量场干涉结构的波导不变量表征，数值仿真研究了Pekeris波导中能量和能流密度的干涉特性，进行了宽带声源辐射矢量声场干涉特性及表征的海上试验。实测结果与理论、仿真分析有较好的一致性。研究结果表明：中近程和中远程声场均能模态相干，有稳定的空频干涉结构，并且矢量声场空频干涉结构存在多种形式，除各种能量和能流密度谱图外，相干系数谱也呈现干涉特征，这些形式的空频干涉结构均可用波导不变量理论有效表征。

关键词：矢量声场、干涉结构、波导不变量、浅海低频声场

分类号：O42;TN9

资助基金：国家自然科学基金51279043,61201411,51209059,51009042;水声技术国防科技重点实验室基金批准号:9140C200203110C2003,9140C200802110C200、高等学校博士学科点专项科研基金20102304120030;黑龙江省自然科学基金E201024;黑龙江省普通高等学校青年学术骨干支持计划批准号:1253G019资助的课题.*Project supported by the National Natural Science Foundation of ChinaGrant .51279043,61201411,51209059,51009042;the Science and Technology Foundation of State Key Laboratory of Underwater Acoustic Technology Laboratory, China Grant Nos.9140C200203110C2003,9140C200802110C200, the Specialized Research Fund for the Doctoral Program of Higher Education of ChinaGrant 20102304120030;the Natural Science Foundation of Heilongjiang Province, ChinaGrant E201024;the Youth Scholar Backbone Supporting Plan Project for General Colleges and Universities of Heilongjiang, ChinaGrant 1253G019

在线出版日期：2013-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：265-273