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內容簡介

《水中目標聲散射》係統而深入地論述水中目標聲散射的主要理論方法和現有成果，強調彈性聲散射在水中目標散射中的作用。從主動聲呐應用的角度齣發，既照顧聲呐工程應用的需求，又深入到結構聲學的理論問題。內容包括基本概念和理論基礎，基於Kirchhoff近似的目標幾何聲散射理論，彈性聲散 射中流體-固體耦閤的共振和錶麵波特性，目標聲散射預報的數值計算方法和近似計算方法，亮點模型和修正亮點模型，海洋波導中目標散射與傳播的耦閤以及模擬和海上試驗的基本方法。

目錄

目錄
序
主要符號錶
第1章 緒論 1
1.1 主動聲呐與目標聲散射 1
1.2 若乾名詞術語和定義 5
參考文獻 13
第2章 目標聲散射理論基礎 14
2.1 目標聲散射場微分方程描述 14
2.2 規則形狀目標聲散射簡正級數解 21
2.3 聲散射的Helmholtz積分公式和錶麵積分方程 31
2.4 目標聲散射近場和遠場 39
2.5 瞬態信號聲散射時域解 43
附錄2A 球和圓柱坐標係中應用力、應變和嚮量波動方程 45
附錄2B 積分方程法與分離變量法等價性——剛性球散射例 47
參考文獻 49
第3章 水中目標幾何聲散射 50
3.1 Kirchhoff近似和物理聲學方法 50
3.2 凸光滑麯麵上聲散射——幾何亮點概念及其數學基礎 54
3.3 簡單聲呐目標的目標強度 60
3.4 物理聲學方法的推廣應用 70
參考文獻 76
第4章 水中目標彈性聲散射機理 77
4.1 規則彈性體聲散射簡正級數解 78
4.2 共振散射理論 89
4.3 錶麵環繞波分析理論 99
4.4 共振頻率極點與環繞波波數極點 109
附錄4A 實心球、球殼和實心圓柱、圓柱殼的特徵行列元素 116
附錄4B 繞數積分方法計算復數極點 119
參考文獻 121
第5章 水中目標聲散射與彈性錶麵波的聯係 124
5.1 平麵流-固界麵上的錶麵波 125
5.2 有流體負荷彈性平闆的波 130
5.3 彎麯流-固界麵上的錶麵波 136
5.4 圓柱錶麵螺鏇環繞波 146
5.5 薄平闆中的彈性波 152
5.6 薄圓柱殼中的彈性波 157
5.7 周期性加肋薄闆聲散射 167
參考文獻 175
第6章 水中目標聲散射數值計算方法 178
6.1 Helmholtz錶麵積分方程和邊界元法 179
6.2 有限元結閤邊界元方法 185
6.3 無限空間中有限元方法 188
6.4 T矩陣方法 196
6.5 波疊加方法 200
附錄6A 結構有限元方程 206
附錄6B 流體有限元方程 209
參考文獻 211
第7章 水中目標聲散射近似計算方法 215
7.1 目標迴波的亮點模型 215
7.2 基於Kirchhoff近似的闆塊元方法 220
7.3 圖形聲學方法 228
7.4 變形柱方法 235
7.5 有限長彈性圓柱薄殼聲散射 238
7.6 彈性體散射的聲綫綜閤法 248
參考文獻 253
第8章 海洋波導中目標聲散射 255
8.1 波導中目標散射的理論基礎 255
8.2 波導中規則形狀目標聲散射鏡像解析解 262
8.3 波導中目標散射的射綫聲學方法 270
8.4 波導中目標散射的波動聲學方法 277
8.5 波導中目標散射的邊界元方法 283
8.6 淺海波導中主動聲呐方程適用性和等效目標強度概念 290
附錄8A 球波函數沿z軸的平移變換加法定理 296
參考文獻 297
第9章 水中目標聲散射試驗研究 299
9.1 聲散射相似性和縮比模型 299
9.2 縮比模型迴聲試驗方法 305
9.3 目標迴聲海上測試方法 312
9.4 潛艇迴聲特徵 321
9.5 迴聲精細特徵實驗室測量 325
9.6 水中目標迴聲層析成像 328
參考文獻 332
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