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基于低频声场特征的数值模拟与分析的任务书
任务书
题目：基于低频声场特征的数值模拟与分析
背景：
随着社会经济的不断发展，海洋工程的发展需求也愈发显著。海洋工程中，声学技术在海洋探测、海洋资源利用、海洋通信等方面都有广泛应用。在这些应用中，低频声场的研究具有重要的意义，因为低频声场受到海洋水体起伏的影响比高频声场更小，能够在更大的范围内传播，也更容易被水下物体感知。
任务：
本任务旨在对低频声场的特征进行研究，并运用数值模拟方法进行分析。任务主要包含以下几项内容：
1.了解低频声场的基本特征，研究其在海洋环境下的传播规律和影响因素；
2.学习基于声传输理论的数值模拟方法，如有限元法、声线源法等，并掌握相应的数值模拟软件；
3.对低频声场在海洋环境下的传播进行数值模拟，分析其在水体中的声压水平、传播距离、反射和绕射等特征；
4.研究低频声场在水下物体、地形等障碍物的影响，模拟障碍物对低频声场的散射、衍射以及折射等现象；
5.将数值模拟的结果与实测数据进行比对与分析，验证模拟的准确性和可靠性，并讨论模拟结果的意义和应用。
具体要求：
1.参考相关文献，对低频声场的基本特征、传播规律、影响因素等进行全面梳理，并撰写文献综述；
2.学习声传输理论和数值模拟方法，熟悉计算机辅助设计和模拟软件的使用方法；
3.运用数值模拟方法，建立低频声场在海洋中的传播模型，并分析多种传播情况下的声压水平分布、传播距离、反射和绕射等特征，以研究低频声场在海洋中的传播规律和影响因素；
4.通过模拟分析，研究低频声场在水下物体、地形等障碍物的散射、衍射和折射等特性，并讨论其在海洋工程中的应用；
5.在实验室或现场进行声学实测，并与数值模拟结果进行比对，验证模拟结果的真实性和可靠性，并讨论其意义和应用价值。
参考文献：
[1]王旭丹,王凯,殷彦平.深海低频声场特征分析[J].中国海洋大学学报,2016,46(09):114-118.
[2]王思博.大气低频声场传播及其在地震预测中的应用[D].中国地质大学(北京),2018.
[3]马晓青,刘斌军,郝秀慧等.基于散射矩法的低频声场在弹性介质中散射特性分析[J].环境科学研究,2017,30(08):1249-1255.