声波在海底界面反射系数仿真计算分析

摘要

为了研究水下沉积物介质参数波动对海底界面声波反射系数的影响规律,本文采用声学有限元与Biot多孔弹性波理论模型结合PML技术,首先利用COMSOL Multiphysics多物理场仿真分析软件建立2层理想流体的分层介质声场计算模型,并与解析解对比验证其正确性。而后使用多孔弹性介质模拟海底沉积物,建立水-多孔介质计算模型,得到的计算结果与参考文献很好的吻合。最后对多孔介质进行参数化仿真分析,计算不同频率与入射角下的声波反射系数,分析得到多孔介质孔隙率、流体密度以及固体颗粒密度的波动对声波反射系数的影响规律。