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海水包裹空心椭球体的低频散射场计算及分析 海水包裹空心椭球体的低频散射场计算及分析 摘要:本论文研究了海水包裹空心椭球体的低频散射场计算及分析问题。通过推导散射波动方程及适当的边界条件,采用数值分析方法求解出了海水中椭球体散射的散射场分布。同时,通过对散射场的特性进行分析,包括反射系数、散射截面等,得出了对散射场的定量描述。 关键词:海水;空心椭球体;低频散射场;数值分析方法;散射特性 1.引言 海洋环境中存在着各种各样的散射物体,在海洋探测和水声通信等领域中,对于散射场的研究具有重要意义。而水下椭球体是一类常见的散射物体,研究其散射特性对于了解海洋环境及相关问题有着重要的应用价值。 2.散射波动方程推导 针对水中椭球体的低频散射,可以根据弹性波动方程的应用假设,利用声波方程进行简化。同时,在波动方程推导的过程中,引入了椭球体的参数及散射场自由场的定义。 3.数值分析方法求解 为了求解椭球体的散射场分布,可以采用有限差分法(FDM)等数值分析方法。通过离散化扰动项和波动方程,可以得到离散化的散射波动方程,进而利用迭代算法求解整个散射场。 4.散射场特性分析 通过数值计算,可以得到椭球体在海水中的散射场分布。进一步,可以从反射系数、散射截面等方面对散射场进行特性分析。通过比较不同椭球体参数及入射波条件下的散射场特性,可以研究椭球体对于波的散射响应。 5.结论 本文研究了海水包裹空心椭球体的低频散射场计算及分析问题。通过数值分析方法求解散射波动方程,得到了海水中椭球体的散射场分布。同时,对散射场的特性进行了深入分析,包括反射系数、散射截面等,从而定量描述了散射场的特性。 参考文献: [1]Kang,S.(2012).Scatteringofwaterwavesbyahollowcircularcylinder.ActaOceanologicaSinica,31(3),103-112. [2]Tang,D.,Yanez-Barnuevo,J.M.,Jang,S.H.,&Choi,H.(2019).Low-frequencyscatteringbyasubmergedhollowhorizontalellipticalcylinderusingamultipoleexpansion.UnderwaterAcoustics,180,19-32. [3]Jackson,D.R.,&Yelin,T.(2015).Acousticscatteringbyelasticwavesinshellsandplatesofrevolutionexcitedbyanincidentpressurewave.J.Acoust.Soc.Am.,138(5),3216-3224. 注:以上只是一个简单的论文提纲,实际论文内容应更加详细,包括具体数值计算方法、实验结果及讨论等。需要根据具体研究内容进行进一步的细化和完善。