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郑州大学学报（理学版） 2013年第4期45卷 109-113页

作者：吕金城原新生肖建清安阳师范学院建筑工程学院河南安阳455002

通过建立球面各向同性冲击载荷作用下弹性球体的Green函数,得到了问题的位移分布的解析解和相应的动应力分布表达式.此解法不仅避免了将动力学的一般解分解为拟静态解和自由振动解叠加的过程,而且解的形式适用于各种初始条件,便于数值... 详细信息

通过建立球面各向同性冲击载荷作用下弹性球体的Green函数,得到了问题的位移分布的解析解和相应的动应力分布表达式.此解法不仅避免了将动力学的一般解分解为拟静态解和自由振动解叠加的过程,而且解的形式适用于各种初始条件,便于数值计算和应力分布规律的分析.通过一个实例的计算,表明了求解方法的正确性,并据此结果具体分析了弹性球体的动应力分布规律.

关键词：各向同性弹性球体 Green函数应力分布

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水下弹性球体在Bessel波束下的共振散射研究

水下弹性球体在Bessel波束下的共振散射研究

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作者：渠鸿飞华中科技大学

学位级别：硕士

水下目标声散射特性的研究是水声学中的一项重要课题，其主要目的是分析水下目标在入射波作用下的响应特征，从而为实现目标的探测、定位和识别提供理论基础。目前在这方面的大多数研究针对的是入射波为平面波的情况，并且已经有比较成... 详细信息

水下目标声散射特性的研究是水声学中的一项重要课题，其主要目的是分析水下目标在入射波作用下的响应特征，从而为实现目标的探测、定位和识别提供理论基础。目前在这方面的大多数研究针对的是入射波为平面波的情况，并且已经有比较成熟的理论体系。Bessel波束作为一种近似的无衍射光束，具有定向性好，传播距离远的特性，其在水声学领域的应用前景广阔。当将Bessel声波束应用于水下目标探测时，波束的相关参数将会对目标的散射特征产生一定影响。Bessel波束作用于简单弹性体时的散射问题是一个崭新的研究方向，本文致力于发展此方面的理论。文中针对水下弹性球和弹性球壳在Bessel波束下的散射，以共振散射理论为基础，从背景散射和弹性共振两方面通过与平面波入射时情况的对比，分析了其特有的散射特征。本文从平面波散射形态函数的PWS公式推导出Bessel波束下各向散射形态函数的计算方法。对于刚体球在Bessel波束下的散射，通过几何分析指出了Bessel波束入射下镜反射波和Franz波干涉所形成的反向散射形函数上的峰峰间隔与波束特征参数β的关系。对于弹性球的散射，采用共振散射理论对每阶分波的弹性散射单独分析，深入研究了β对纯弹性共振的影响，发现通过选取特定的β可以使相应阶分波的弹性散射贡献被消除，从而使在反向散射中对应频率及其附近处的共振得到显著的抑制。在对弹性球壳散射的讨论中，分别分析了a0和s0模式弹性共振散射的特征，发现Bessel波束入射时，不仅存在特定β对某阶分波共振的抑制，还存在对于平面波散射时中频增强现象的普遍抑制。此外，本文还以一阶Bessel波束为例，对高阶Bessel波束的散射进行了简要讨论，重点分析了一阶Bessel波束相对于平面波和零阶Bessel波束，在特定散射角的共振增强现象。本文的工作为推动Bessel波束在水下物体声探测方面的应用有一定的帮助。

关键词： Bessel波束声散射共振散射理论形态函数弹性球体

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近底悬浮弹性球声散射机理分析

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声学学报 2024年第4期49卷 880-888页

作者：张培珍周光波范军王斌冯子仪广东海洋大学电子与信息工程学院湛江524088 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院海洋工程国家重点实验室上海200240

基于二维周向分解方法进行了总场非轴对称背景下近底目标三维散射声场的数值快速计算,研究了近底悬浮弹性球目标声散射机理。根据海底及目标耦合四路径模型的射线声学叠加原理,给出了近底轴对称目标的二维有限元模型散射远场声压计算表... 详细信息

基于二维周向分解方法进行了总场非轴对称背景下近底目标三维散射声场的数值快速计算,研究了近底悬浮弹性球目标声散射机理。根据海底及目标耦合四路径模型的射线声学叠加原理,给出了近底轴对称目标的二维有限元模型散射远场声压计算表达式。计算得到因界面引入的附加回波共同作用下的弹性球体目标散射频率−角度谱和频率−高度谱,给出了耦合散射声场明暗交替干涉条纹的精确预报公式。通过数值计算及实验分析了目标在掠射角和悬浮高度变化时目标镜反射、弹性目标体内激发的弹性波与海底反射波相互耦合的传播规律及其对总场的影响,讨论了因悬浮高度和掠射角变化产生的目标散射声场强度起伏机理。结果表明,增大掠射角和悬浮高度均会使目标频谱相邻共振峰峰值间距减小,并且利用海底与目标耦合作用声场的干涉条纹计算公式可以较好地对目标散射频谱信息进行预报。

关键词：四路径模型射线声学近底悬浮目标频率−角度谱弹性球体

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