小掠角下水沙界面折射聲場(chǎng)研究的開(kāi)題報(bào)告

小掠角下水沙界面折射聲場(chǎng)研究的開(kāi)題報(bào)告題目：小掠角下水沙界面折射聲場(chǎng)研究研究背景：聲波在水中傳播會(huì)遇到水中的不均勻性，如海水中存在著沙粒。沙粒的存在會(huì)對(duì)聲波傳播的路徑和聲壓產(chǎn)生影響，較大粒徑的沉積物對(duì)高頻聲波的影響更為顯著。在海洋探測(cè)領(lǐng)域，小掠角下水沙界面折射聲場(chǎng)問(wèn)題一直是研究熱點(diǎn)。了解小掠角下水沙界面折射聲場(chǎng)特性，對(duì)海底地質(zhì)構(gòu)造的研究、水下目標(biāo)探測(cè)和識(shí)別具有重要意義。研究?jī)?nèi)容：本研究擬通過(guò)聲學(xué)傳感器，對(duì)小掠角下水沙界面折射聲場(chǎng)進(jìn)行研究，主要包括以下內(nèi)容：1.對(duì)不同粒徑的沙粒對(duì)聲波傳播的影響進(jìn)行探究。2.通過(guò)數(shù)值模擬方法，研究水深、沙粒密度、沙粒粒徑對(duì)折射聲場(chǎng)的影響。3.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬結(jié)果，對(duì)小掠角下水沙界面的折射聲場(chǎng)進(jìn)行分析和比較。研究方法：在研究中，將采用以下方法：1.采用聲學(xué)傳感器獲取聲場(chǎng)數(shù)據(jù)。2.完成不同水深、沙粒濃度、沙粒粒徑的聲場(chǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集。3.采用有限元數(shù)值模擬方法進(jìn)行水下聲場(chǎng)的計(jì)算和分析。4.通過(guò)實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬之間的比較，探討小掠角下水沙界面的聲場(chǎng)特性和影響因素。研究意義：1.了解小掠角下水沙界面折射聲場(chǎng)特性和影響因素對(duì)深海海洋探測(cè)具有重要意義。2.為海底地質(zhì)構(gòu)造的研究、水下目標(biāo)探測(cè)和識(shí)別提供參考。3.研究結(jié)果對(duì)于海底管道布設(shè)和管道維護(hù)具有重要參考價(jià)值。預(yù)期成果：1.深刻認(rèn)識(shí)小掠角下水沙界面的折射聲場(chǎng)特征。2.確定沙粒大小、形狀等參數(shù)對(duì)小掠角下水沙界面折射聲場(chǎng)的影響。3.探討不同水深和沙粒濃度下小掠角下水沙界面折射聲場(chǎng)特性的變化規(guī)律。4.驗(yàn)證本研究模擬結(jié)果的正確性和實(shí)用性。研究步驟：1.文獻(xiàn)閱讀和理論研究。2.音速、密度等參數(shù)的測(cè)量。3.小掠角下水沙界面折射聲場(chǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集。4.建立數(shù)值模擬模型，得出水下聲場(chǎng)數(shù)據(jù)。5.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬結(jié)果之間的比較和分析。6.完成研究成果，撰寫(xiě)學(xué)術(shù)論文。研究計(jì)劃：第一年：文獻(xiàn)調(diào)研和理論研究、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建。第二年：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集和處理，數(shù)值模擬方法研究和建模。第三年：實(shí)驗(yàn)和模擬結(jié)果的比較和分析，研究成果的總結(jié)和撰寫(xiě)。參考文獻(xiàn)：1.吳培元，蔣旭東.聲波在含砂介質(zhì)中的傳播機(jī)理研究[J].海洋科學(xué),2001,25(5):18-21.2.YoneyamaK,OkabayashiH,OkunoH.Sonarwavescatteringfromasandyseafloor[J].JpnJApplPhys,2015,54(7):07JG16.3.MinachinaT,OmarA,MariampillaiA,etal.Modelingsoundpropagationinshallow-waterenvironmentswithroughsandyboundaries[C]//OCEANS,Yeosu.IEEE,2012:1-6.