界面对有限长圆柱壳低频声散射影响分析

摘要

有限长圆柱壳体是潜器的主要结构,对其的探测研究一直是各国学者的主要研究对象.国内现有的研究多针对无限大介质,较少将其与信道上下界面同时联系在一起.但我国海域属于典型的浅海环境.因而,进行浅海信道中的目标低频声散射问题的研究更具有其现实意义.本文以PEKERIS波导模型模拟现实环境,建立PEKERIS波导中有限长圆柱壳声散射数值模型,并利用有限元理论建立结构、流体和边界的多物理场耦合方程,研究分析界面对PEKERIS波导中有限长圆柱壳低频散射声场的影响.信道界面的存在对目标散射声场的影响很大，改变目标本身的声场分布。同时，界面参数也会影响极大值指向，指向绝对硬界面的幅值远远大于指向绝对软界面的幅值。旁瓣的尖锐程度和数量受频率和界面的影响。