Page 43 - 《应用声学》2023年第3期
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第 42 卷 第 3 期     于小涛等： 有限元/边界元耦合方法在海洋生物目标强度特性研究的应用                                          481


             用价值的是鱼群的散射特性 (如频率响应特征、平                             [8] Gorska N. Modelling the acoustic effect of swimbladder
             均单体 TS)。后续在单体 TS 特性研究的基础上，将                           compression in herring[J]. ICES Journal of Marine Sci-
                                                                   ence, 2003, 60(3): 548–554.
             考虑生物集群中大量单体的体长、游泳倾角的统计
                                                                 [9] Foote  K  G,  Francis  D  T.  Comparing  Kirchhoff-
             特征，分析生物集群的平均散射频率响应特征和平                                approximation and boundary-element models for comput-
             均单体 TS，推动 FEM/BEM 耦合方法实际应用于                           ing gadoid target strengths[J]. The Journal of the Acous-
             海洋生物资源声学资源评估。                                         tical Society of America, 2002, 111(4): 1644–1654.
                                                                [10] Clay C S. Composite ray‐mode approximations for
                 由于 FEM/BEM 耦合方法基于对目标几何的
                                                                   backscattered sound from gas‐filled cylinders and swim-
             网格化离散求解波动方程，计算结果的准确性很                                 bladders[J]. The Journal of the Acoustical Society of
             大程度上取决于网格的疏密，一般网格最大尺寸                                 America, 1992, 92(4): 2173–2180.
                                                                [11] Clay C S, Horne J K. Acoustic models of fish: the Atlantic
             不超过声波波长的 1/6。因此，频率越高 (目标尺
                                                                   cod (Gadus morhua)[J]. The Journal of the Acoustical So-
             寸与入射声波波长的比值越大)，网格剖分越密，                                ciety of America, 1994, 96(3): 1661–1668.
             FEM/BEM 耦合方法对计算能力的需求呈指数增                           [12] Chu D, Foote K G, Stanton T K. Further analysis of tar-
             长。考虑到未来研究生物集群的散射特性需在体长、                               get strength measurements of Antarctic krill at 38 and
                                                                   120 kHz: comparison with deformed cylinder model and
             游泳倾角的二维空间进行统计平均，FEM/BEM耦
                                                                   inference of orientation distribution[J]. The Journal of the
             合方法计算过程中对频率、体长、游泳倾角3 个维度                              Acoustical Society of America, 1993, 93(5): 2985–2988.
             进行参数化扫描，计算量较大。因参数化扫描产生                             [13] Stanton T K, Chu D. Review and recommendations for
             的计算量，常用的解决方案是增加计算节点、利用                                the modelling of acoustic scattering by fluid-like elongated
                                                                   zooplankton: euphausiids and copepods[J]. ICES Journal
             并行计算等方式。同时，可结合几何模型的优化，充                               of Marine Science, 2000, 57(4): 793–807.
             分利用目标的对称性以降低计算规模；对于具有不                             [14] Zhao X. In situ target-strength measurement of young
             规则几何形状的生物，可将其细分为更小的子域，合                               hairtail (Trichiurus haumela) in the Yellow Sea[J]. ICES
                                                                   Journal of Marine Science, 2006, 63(1): 46–51.
             理设置网格大小，通过收敛性试验，保证一定计算精
                                                                [15] Zhao X, Wang Y, Dai F. Depth-dependent target strength
             度的前提下，提高单次计算效率。                                       of anchovy (Engraulis japonicus) measured in situ[J].
                                                                   ICES Journal of Marine Science, 2008, 65(6): 882–888.
                                                                [16] 蔺丹清, 张辉, 李君轶, 等. 4 种常见淡水养殖鱼类目标强度测
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                                                                   Lin Danqing, Zhang Hui, Li Junyi, et al. Target strength
                                                                   of four freshwater cultured fish species and a variance
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                                                                   角度变化的椭球体模型及实验测定的研究 [J]. 海洋与湖沼,
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