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轴-艇耦合系统声振仿真中的不规则频率问题
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作者 段嘉希 张林 +2 位作者 孙雪海 殷丽君 笪良龙 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期1611-1621,共11页
采用边界元方法求解频域流固耦合问题时,在内域虚拟流场的共振频率处会出现不规则频率问题,在这些不规则频率处辐射声场的求解常常出现较大波动。为研究实尺度潜艇的水下振动声辐射,本文建立基于Suboff艇型的轴系-艇体耦合系统。基于有... 采用边界元方法求解频域流固耦合问题时,在内域虚拟流场的共振频率处会出现不规则频率问题,在这些不规则频率处辐射声场的求解常常出现较大波动。为研究实尺度潜艇的水下振动声辐射,本文建立基于Suboff艇型的轴系-艇体耦合系统。基于有限元/边界元法,分别采用/不采用消除不规则频率的封闭虚拟阻抗曲面(CVIS)法,计算轴系-艇体耦合系统的中低频段振动及辐射噪声。结果表明:(1)对于湿表面外形较复杂的细长艇体,同样会出现不规则频率,甚至连成“不规则频带”;(2)若不消除不规则频率,不规则频率处的辐射声压级有较大误差,在深海环境中可以“污染”到远场会聚区处;(3)对于主体结构为细长圆柱壳的艇形,首个不规则频率可参照与之尺度相当的细长圆柱壳不规则频率的表达式得出,首个无量纲不规则频率约为ka=2.4。 展开更多
关键词 边界元 振动声辐射 不规则频率 会聚区
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冬季冲绳海域地形及黑潮对声传播的影响 被引量:1
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作者 殷丽君 张林 +2 位作者 孙雪海 段嘉希 笪良龙 《声学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期802-810,共9页
冲绳海域地形复杂且冬季存在较强的黑潮海洋锋,利用数值实验研究斜坡地形和海洋锋同时存在时由浅海至深海的声传播特性。海洋模式数值预报环境数据表明,分布于冲绳海槽斜坡上方的海洋锋导致该海域上层水体声速存在水平变化,纬度越高,水... 冲绳海域地形复杂且冬季存在较强的黑潮海洋锋,利用数值实验研究斜坡地形和海洋锋同时存在时由浅海至深海的声传播特性。海洋模式数值预报环境数据表明,分布于冲绳海槽斜坡上方的海洋锋导致该海域上层水体声速存在水平变化,纬度越高,水平变化越大。利用抛物方程声场模型计算声传播损失,通过简正模态分析存在表面声道的环境中声能量分布,利用声线轨迹图解释海底斜坡和海洋锋对声传播的影响。结果表明:声源频率低于表面声道截止频率时,声传播主要受海底地形影响;声源频率高于表面声道截止频率时,位于表面声道内的声源激发的声能量主要在表面声道传播,部分声能量从表面声道泄漏沿斜坡向深海传播,位于表面声道深度以下的声源激发的声能量主要沿斜坡向深海传播,斜坡地形导致表面声道下方至共轭深度这一深度范围呈现为声影区,海洋锋的存在可导致表面声道传播损失变化明显,影响程度与声源深度有关。 展开更多
关键词 黑潮海洋锋 表面声道 声传播 海底地形
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水下三维声场仿真与可视化方法研究 被引量:7
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作者 孙雪海 笪良龙 李玉阳 《舰船科学技术》 北大核心 2015年第9期116-120,共5页
水下三维声场仿真和可视化是信息化条件下复杂水声战场环境研究的主要内容,对作战人员感知和利用水声战场环境具有重要的作用。针对水下三维声场仿真和可视化的特点,研究了在高性能计算平台下FOR3D模型的N×2D弱三维近似方法并行计... 水下三维声场仿真和可视化是信息化条件下复杂水声战场环境研究的主要内容,对作战人员感知和利用水声战场环境具有重要的作用。针对水下三维声场仿真和可视化的特点,研究了在高性能计算平台下FOR3D模型的N×2D弱三维近似方法并行计算的策略和数据的组织方法,改进基于三维纹理映射体绘制算法,引入渲染到纹理的步骤进行实时的数据重采样、颜色映射和光照计算。仿真结果表明,该方法实现了水下三维声场的快速计算和实时体绘制,为水声战场环境感知和基于可视分析的辅助决策技术提供了重要的途径。 展开更多
关键词 水下三维声场仿真 可视化 并行计算 渲染到纹理 三维纹理映射
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南海夏季海洋环境噪声与海面风速相关特性分析 被引量:4
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作者 王超 笪良龙 +1 位作者 韩梅 孙雪海 《应用声学》 CSCD 北大核心 2015年第3期243-248,共6页
海洋环境噪声是影响潜艇作战及远程目标探测和定位的重要参数,由于海洋环境噪声具有很强的时空变异性,因此一种有效的手段是通过试验数据测量和处理了解特定海区的海洋环境噪声的统计特性。本文以2013年4月30日至8月1日,南海典型海域布... 海洋环境噪声是影响潜艇作战及远程目标探测和定位的重要参数,由于海洋环境噪声具有很强的时空变异性,因此一种有效的手段是通过试验数据测量和处理了解特定海区的海洋环境噪声的统计特性。本文以2013年4月30日至8月1日,南海典型海域布放海洋环境噪声测量潜标系统所收录的环境噪声为研究对象。数据处理结果表明,在整个频率范围内,海洋环境噪声与对数风速具有很好的线性关系,但环境噪声随风速变化的斜率与频率相关,在1 k Hz附近达到最大值。通过波束形成分析了海洋环境噪声的垂直指向性,并给出了"垂直方向噪声"、"水平方向噪声"和"全向噪声"与风速相关性分析结果。可以看出,在风浪噪声与远处航船噪声都有贡献的中频段,"垂直方向噪声"与海面风速的相关性好于"全向噪声"和"水平方向噪声"与海面风速的相关性,且"垂直方向噪声"随风速变化的斜率略大于"全向噪声"随风速变化的斜率。 展开更多
关键词 海洋环境噪声 潜标系统 线性关系 垂直相干性
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中尺度涡条件下的深海声场效应研究 被引量:4
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作者 张林 刘东 +1 位作者 陈文景 孙雪海 《海洋科学》 CAS 北大核心 2020年第3期66-73,共8页
通过构建中尺度涡的数学模型,利用射线-简正波-抛物方程(RMPE)声学模型进行传播损失计算,进而分析在深海声道、深海会聚区、海底反射3种传播模式下,中尺度涡对深海声效应的影响。数值仿真结果显示,暖涡对深海声道、会聚区产生下压效果,... 通过构建中尺度涡的数学模型,利用射线-简正波-抛物方程(RMPE)声学模型进行传播损失计算,进而分析在深海声道、深海会聚区、海底反射3种传播模式下,中尺度涡对深海声效应的影响。数值仿真结果显示,暖涡对深海声道、会聚区产生下压效果,使会聚区水平距离变大,深海声道深度方向上变宽;冷涡使会聚区上抬,距离变短,对声场散射现象明显。研究结果表明,涡旋环境条件下,声场特征会产生显著变化。试验结果揭示了中尺度涡对深海声场效应的影响,对指导海上运用中尺度涡现象开展的科学研究、工程实践、军事运用具有积极的指导意义。 展开更多
关键词 中尺度涡 传播损失 声学模型 会聚区
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声自导鱼雷固定提前角导引法追踪效果研究 被引量:6
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作者 薛昌友 孙雪海 +1 位作者 杜亮 管贺 《舰船科学技术》 2011年第3期112-114,140,共4页
主要研究各种参数对固定提前角导引法追踪概率的影响。首先介绍了固定提前角导引法追踪弹道数学模型,然后通过VC++6.0建立仿真环境,并采用Monte-Carlo法对多种态势下声自导鱼雷的追踪概率进行仿真计算。得出各种参数对追踪概率的影响规... 主要研究各种参数对固定提前角导引法追踪概率的影响。首先介绍了固定提前角导引法追踪弹道数学模型,然后通过VC++6.0建立仿真环境,并采用Monte-Carlo法对多种态势下声自导鱼雷的追踪概率进行仿真计算。得出各种参数对追踪概率的影响规律,对使用固定提前角导引法过程中各种参数的确定具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 声自导鱼雷 固定提前角 追踪概率
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海洋投弃式温深剖面仪应用发展概述 被引量:3
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作者 陈文景 张林 +1 位作者 孙雪海 段嘉希 《海洋科学》 CAS 北大核心 2020年第11期114-122,共9页
海洋温度的变化会显著影响水下声传播、生物活动、气象和洋流等现象,温深是反映海洋变化运动规律的基本参数。投弃式温深剖面仪(Expendable Bathythermograph,XBT)、温盐深测量仪(Conductivity Temperature Depth,CTD)、全球海洋实时观... 海洋温度的变化会显著影响水下声传播、生物活动、气象和洋流等现象,温深是反映海洋变化运动规律的基本参数。投弃式温深剖面仪(Expendable Bathythermograph,XBT)、温盐深测量仪(Conductivity Temperature Depth,CTD)、全球海洋实时观测网(Array for Real-time Geostrophic Oceanography,Argo)等是目前进行海水温深测量的主要仪器。其中XBT因其现场测量简便、效率高、硬件成本低等特点,正在被大规模使用。本文主要介绍有关海洋温度测量的背景及演化历史,分析对比了国内外相关仪器设备的发展现状,总结了国产化产品还存在的差距和不足,另外对传感器、结构设计、数据通讯传输、数据后处理、可靠性研究等关键技术和研究热点进行了详细介绍,最后对未来无人平台的技术发展路线给出了思路和见解,开展投弃式温深剖面仪的相关技术研究和产品研制对实现国产化有积极的推动意义。 展开更多
关键词 投弃式 温深剖面仪 投弃式温深剖面仪(Expendable Bathythermograph XBT) 温度测量 深度测量
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