聲波在非均勻溫度場中的傳播.pdf

1、聲波的傳播技術(shù)在眾多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，其中利用溫度梯度分布實現(xiàn)聲波傳播控制的技術(shù)近年來引起人們的關(guān)注。
　　 為了精確描述非均勻介質(zhì)中的聲傳播特性，分別構(gòu)建了聲波傳播的射線法模型和有限元法模型，研究了聲波的頻率、入射角以及非均勻介質(zhì)的溫度分布特性對聲傳播的影響，著重分析計算了斜入射聲波的傳播問題，探討了增大非均勻介質(zhì)對聲波反射系數(shù)的方法。
　　 在射線法模型中，對聲波傳播的非均勻區(qū)間進行多層分割，每層近似為均勻介質(zhì)，進

2、行逐層迭代運算，從而得到聲波傳播的解析解。射線法結(jié)果雖然在大體上反映了聲波傳播的一般趨勢，但是有一定的局限性，特別是在聲波頻率較高時可能不能滿足計算的收斂性要求。
　　 在有限元法模型中，對非均勻區(qū)進行單元離散劃分，合成總剛度矩陣，利用共軛梯度法對合成的大規(guī)模矩陣進行仿真計算，從而得到聲波傳播的數(shù)值解。有限元法結(jié)果表明：有限元法是一種解決聲波傳播問題的有效方法，能夠很好描述聲波傳播的特性；聲波在非均勻溫度區(qū)中的傳播特性與介質(zhì)溫度