局部固体填充的水中复杂目标声散射计算与实验

摘要：

利用二维有限元方法研究水中局部填充的带球冠柱体目标声散射特性,所采用的数值方法可高效地实现精细化、宽带、复杂轴对称模型散射声场计算.根据数值结果解释壳体、填充物以及入射方位对目标散射远场的影响,确定复杂目标散射研究中所必须考虑的重要物理和几何构成.完成水中悬浮目标自由场声散射实验,收发合置条件下将目标旋转360°接收并测量不同传播路径回波到达时刻得到距离-角度伪彩色图像.以表面环绕波和“回廊波”产生理论为基础,解释内真空和局部填充模型正横入射时目标散射信号中几何回波和各种弹性波成分产生的机理.由于固体填充与弹性壳的耦合作用,频率-角度谱的正横方向两侧呈现外八字“碗”形共振曲线.通过对比,理论计算和实验得到的散射函数关键频谱峰值特性符合较好.

关键词：二维有限元、局部填充的带球冠柱壳、距离-角度时域回波、频率-角度谱

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资助基金：国家自然科学基金批准号:51279033、黑龙江省自然科学基金批准号:F201346和海洋工程国家重点实验室上海交通大学开放课题批准号:1417资助的课题.Project supported by the National Natural Science Foundation of China Grant No.51279033,the Natural Science Foundation of Heilongjiang Province,China Grant No.F201346,and the State Key Laboratory of Ocean Engineering of Shanghai Jiao Tong University,China Grant No.1417.

在线出版日期：2016-12-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：273-281