Page 233 - 应用声学2019年第4期
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第 38 卷 第 4 期            高善国等: 正交曲线坐标系在变化地形声场计算中的应用                                          693


                                                                                       TL/dB
                                   0                            0                         40

                                 500                          500                         30
                               ງए/m  1000                   ງए/m  1000                    20


                                1500                         1500                         10

                                2000                         2000                         0
                                    0       1000      2000       0       1000      2000
                                            ᡰሏ/m                         ᡰሏ/m
                                         (a) ፐࠫᆶ๒अ                     (b) ፐࠫᣄ๒अ
                                          图 3  绝对软海面条件下斜坡问题的声传播损失
                               Fig. 3 Transmission loss for wedge problem with pressure-release surface

             3.2 海沟情况                                          和绝对硬,计算区域 [0, 600] × [0, π/3] 内的声场,如

                 假设声源频率分别为 25 Hz 和 100 Hz,在 V 型                图 4 所示,图4(a)、图4(b) 分别为 25 Hz 声源取绝对
             海沟底点正上方 200 m 处,若海沟开角弧度为 π/3,                     硬和绝对软边界时的声场,图 4(c)、图 4(d) 分别为
             此时也可以利用上面所说的横向柱坐标系来求解。                            100 Hz 声源取绝对硬和绝对软边界时的传播损失
             设柱坐标原点在海沟底点处,ϕ 0 = π/3,ρ s = 200,                 情况。实际上,可以计算声源位于海沟中任意位置
             ϕ s = π/6,分别取海沟的海底边界条件为绝对软                        的情况。


                                   0                            0

                                ງए/m  100                    ງए/m  100
                                                                                     TL/dB
                                                              200
                                 200
                                                                                         40
                                 300                          300
                                  -200       0       200       -200       0       200
                                           ᡰሏ/m                         ᡰሏ/m
                                    (a) ᮠဋ25 Hz  ፐࠫᆶ๒अ           (b) ᮠဋ25 Hz  ፐࠫᣄ๒अ      20


                                   0                            0
                                                                                         0
                                ງए/m  100                    ງए/m  100

                                                              200
                                 200
                                 300                          300
                                  -200       0       200       -200       0       200
                                           ᡰሏ/m                         ᡰሏ/m
                                    (c) ᮠဋ100 Hz  ፐࠫᆶ๒अ           (d) ᮠဋ100 Hz  ፐࠫᣄ๒अ
                                                 图 4  海沟问题的声传播损失
                                           Fig. 4 Transmission loss for trench problem

             3.3 海底山情况                                         图5(a)、图5(b)为声源在海底山顶点正上方的情况,
                 在不考虑其他边界 (海面) 影响的情况下,本文                       海底山边界分别取绝对硬和绝对软;图5(c)、图5(d)
             方法可以解决任意坡度的海底山问题。设海底山两                            为声源在海底山顶点斜下方的情况,声源与海底山
             边夹角弧度为π/3,声源频率为100 Hz,分别计算声                       顶点连线与海底山左侧边界夹角为 π/6,海底山边
             源在海底山顶点正上方和斜下方的传播损失,此时                            界也分别取绝对硬和绝对软。海底山两边可以是不
             要以海底山顶点作为原点建立坐标系。如图5所示,                           对称的。
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