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水下八格空气腔角反射体声散射特性

褚子超 罗祎 文无敌

褚子超, 罗祎, 文无敌. 水下八格空气腔角反射体声散射特性[J]. 水下无人系统学报, 2022, 30(6): 1-7 doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.202204012
引用本文: 褚子超, 罗祎, 文无敌. 水下八格空气腔角反射体声散射特性[J]. 水下无人系统学报, 2022, 30(6): 1-7 doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.202204012
CHU Zi-chao, LUO Yi, WEN Wu-di. Acoustic Scattering Characteristics of Underwater Eight-grid Air-filled Cavity Corner Reflector[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.202204012
Citation: CHU Zi-chao, LUO Yi, WEN Wu-di. Acoustic Scattering Characteristics of Underwater Eight-grid Air-filled Cavity Corner Reflector[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.202204012

水下八格空气腔角反射体声散射特性

doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.202204012
详细信息
  • 中图分类号: TJ630; U666.7; TB566

Acoustic Scattering Characteristics of Underwater Eight-grid Air-filled Cavity Corner Reflector

  • 摘要: 水下角反射器具有较强的回波特性, 可用于标记水下结构、模拟水下假目标等, 针对单格角反射器反射范围具有局限性等不足, 设计了一种新的八格空气腔角反射体。采用有限元-边界元法, 对八格空气腔角反射体和单格空气腔角反射器的声散射特性进行仿真对比, 分析了八格角反射体由于多格带来的影响, 以及改变声源的入射角度、入射波频率和空气腔厚度等因素对八格空气腔角反射体散射声场的影响。结果表明: 八格空气腔角反射体散射范围大、具有更大的散射强度, 有效弥补了单格空气腔角反射器散射强度低、存在反射盲区等问题; 多格之间的相互影响能有效增大散射宽度; 由于结构的振动会形成较大范围的散射声场; 在不同频率条件下改变空气腔的厚度对其目标强度无明显影响。

     

  • 图  1  无界流体中填充弹性壳体

    Figure  1.  Submerged elastic shell with filler

    图  2  模型开发窗口

    Figure  2.  Model development window

    图  3  角反射体模型

    Figure  3.  Corner reflector model

    图  4  空气层薄板示意图

    Figure  4.  Schematic diagram of air-filled cavity plate

    图  5  声波入射示意图

    Figure  5.  Schematic diagram of sound wave incidence

    图  6  不同空气层厚度的目标强度

    Figure  6.  Target intensities for different air cavity thicknesses

    图  7  θ=90°和φ=0°~360°时的目标强度

    Figure  7.  Target strength for θ=90° and φ =0° ~90°

    图  8  φ=45°和θ=0°~90°时的目标强度

    Figure  8.  Target strength for φ=45° and θ= 0°~90°

    图  9  散射声场

    Figure  9.  Scattering sound field

    表  1  材料参数表

    Table  1.   Table of material parameter

    材料杨氏模量/Pa泊松比声速
    /(m·s-1)
    密度
    /(kg·m-3)
    1 4801 000
    2.1e110.37 800
    空气3401.29
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  • 录用日期:  2022-09-07
  • 网络出版日期:  2022-11-03

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