[发明专利]浅海信道下弹性结构辐射声场的计算方法

摘要

浅海信道下弹性结构辐射声场的计算方法，涉及一种声场分布的计算方法，尤其是涉及一种浅海信道环境下弹性结构声场分布的计算方法。本发明为浅海信道环境下任意三维弹性结构声辐射声场分布提供了一种计算方法，该方法有效地解决传统数值法和解析法在计算浅海信道下复杂弹性结构辐射声场时计算量大、信号环境下多物理场耦合复杂等问题。计算方法：一、建立柱坐标系；二、取一圆柱面作为界面；三、根据结构‑流体‑边界耦合方程计算有源区域声场值；四、根据浅海边界条件和海水参数，计算出深度方向与周向角方向的模式函数，然后根据计算出模式激发系数；五、得到无源区域声场值；六、合并有源区域声场值和无源区域声场值。

主权项

1.浅海信道下弹性结构辐射声场的计算方法，其特征在于实现该方法的步骤如下：一、以结构声源的结构几何中心为原点建立柱坐标系，使得海底海面边界与r轴平行；二、取一圆柱面r＝r₀作为界面，所述该界面能将结构声源完全包住，并将声场分为有源区域与无源区域；三、根据结构‑流体‑边界耦合方程计算有源区域声场值；四、根据浅海边界条件和海水参数，计算出深度方向与周向角方向的模式函数，然后根据计算获得的有源区柱面边界声场值计算出模式激发系数；五、将激发系数和有源区域计算结果带入公式α＝0,1，即得到无源区域声场值；六、合并有源区域声场值和无源区域声场值，即得到完整的浅海信道下弹性结构辐射声场；其中，步骤五中是k_rn为水平波数，k_zn为垂直波数；n为深度方向模式号，m为周向模式号，为m阶第一类汉克尔函数，为周向角。