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浅海声场建模预报
Published in 2015
海洋覆盖了地球表面百分之七十以上的面积，其中蕴藏着丰富的生物矿产资源，日益受到世界各国的重视。声波作为海水中传输信号的唯一载体，在浅海波导中的传播受海底和海面影响很大，当声波在浅海波导中发生折射反射和散射时，如何预报复杂海底边界条件下浅海中的传播特性对海洋开发有重要意义。针对含有声速剖面的沉积层海底、楔形海底及实际弹性海底，利用有限元理论，对二维浅海声场的传播损失进行数值模拟。应用 COMSOL Multiphysics® 软件的声压接口和声结构耦合接口，把地形数据导入软件模拟真实海底的地形。把浅海波导简化成分层矩形，信号源以点声源的形式向外发射单频信号，在模型定义处添加完美匹配层模拟无限远距离处声压场情况；对于含有声速剖面情况的波导问题，在 COMSOL 中可以较为便捷地以添加内插函数的形式进行仿真，与其他声场建模软件形成对比，突显有限理论元理论计算浅海传播损失的优势。根据不同环境条件下整个波导的声传播情况，分析仿真结果证明有限元理论预报浅海声场的正确性与灵活性。
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