基于波叠加原理的辐射声场的计算研究

描述了用波叠加原理来计算任意形状的辐射体的辐射声场的方法。即用叠加来代替Kirchhoff-Helmholtz积分的方法．给定辐射体表面的振动速度就可求解辐射源的强度。进而求解辐射体表面的声压和辐射的声功率．文中对刚性球面上振动活塞源和脉动球源的辐射问题进行了求解。并将之与分析(解析)解进行了对比，结果表明用该方法进行计算时，可以用简单的数字方法产生矩阵元素，从而提高计算速度。结果的精度高。并能克服边界元法声场计算内在的奇异性问题．     

浅海低频点声源作用下海底地震波的数值模拟

建立了点声源作用下海底地震波的时域数值计算模型.利用该模型,对二维半无限空间简单海洋模型的低频点声源海底地震波问题进行了数值模拟,得到了海底表面处的加速度和声压值.结果表明,浅海低频点声源的大部分能量耦合到海底基岩中以地震波的形式向远处传播.声源频率、海底吸声系数和海底基岩阻尼系数对舰船海底地震波信号均有影响.     

水声传播的高斯波束跟踪方法研究

分析了高斯波束跟踪方法计算水声场的理论,综合其数值实现时的初值确定以及一种海底反射系数的计算方法.针对接收器位于界面附近时声场计算值偏小的问题,分析了其原因并引入和运用虚射线概念,给出了一种改进的算法流程.结合数值算例进行了仿真分析,并与kraken的计算结果进行了比较,在实例所用海洋声速剖面环境和声源接收器几何配置下,二者都具有较好的一致性.结果表明,改进算法能较好地解决上述接收器位于界面附近时声场计算值偏小的问题.     

不均匀介质中声传播异常的应用研究

阐述了声异常因子、声传播异常的概念．讨论了声传播异常在研究不均匀介质中的传播损失、混响及水声设备作用距离等方面的应用．仿真与实验证明，声传播异常是表征不均匀介质中声传播条件的有效手段，利用声传播异常进行传播损失、混响计算，或者利用声传播异常改进声呐方程进行水声设备作用距离的预报均具有较高的准确性。是一种行之有效的方法．     

水下航行体引起海底压力变化的计算方法

针对水下航行体近海底和近水面运动的不同特点，应用船舶水动力学理论，建立了细长体和回转体引起海底压力变化的数学模型，并对典型艇体的海底压力场进行了计算；研制了高精度的水底动压测量系统，理论计算和实验结果具有较好的一致性．研究表明，水下航行体的压力场特征明显，可用于发现和识别水下运动目标．     

小尺度水下航行体远程低频自导中的动态合成基阵参数优化

针对实际海洋传播介质非均匀性对海洋声场时间和空间相关性影响情况，研究了在不同时间-空间相关性的海洋介质中，用于水下航行体远程低频自导的动态合成基阵其阵元数量、合成阵元间距等因素对基阵增益的影响．结合海水介质时空相关性的理论和试验结果．讨论了动态合成基阵的合成基阵数量、基阵间距等参数的优化选择问题．     

隧道内浅支坑对初始压缩波波形变形影响初探

当高速列车进入隧道时，在列车的前部形成压缩波．压缩波以接近音速的速度在隧道内传播，并在隧道出口处部分向外释放出一种脉冲压力波，造成了新的环境问题．这种脉冲压力波的大小取决于到达隧道出口的压缩波的波前形状，作为降低脉冲压力波的减缓方法，研究了隧道内浅支坑对压缩波波前的减缓效果，建立了在设置有浅支坑的板式轨道隧道内传播的压缩波波前变形的基本方程，并与国外的计算结果进行比较，能较好的吻合．     

某内燃机车司机室声固耦合噪声仿真分析

建立某内燃机车的白车身声固耦合有限元模型,对司机室的结构模态、空腔的声学模态以及声固耦合模态进行了分析计算,并在柴油机安装梁处施加单位激励载荷,对司机室前200 Hz的振动及声场响应进行计算分析.针对声场响应的仿真计算结果对声压的峰值产生的原因进行了详细的分析.结果表明:在91、119、131、143、170、198 Hz处由于司机室壁板共振产生了明显的声压峰值,在116、131、143以及164Hz处由于声固耦合使得声压级骤增,需要在实际操作中对该频域加以控制.     

中空挤压铝型材声振系统统计能量分析

建立了双层铝合金型材与声场高频振动的统计能量分析(statistical energy analysis-SEA)模型,以动力学力激励作为系统的能量输入,计算了铝合金型材和声场的动力学响应,比较了不同板厚度、位置对振动速度和对声场声压级的影响,计算表明靠近载荷的子系统具有更大的振动速度,板越薄振动速度越大,声场声压级越高,板厚度每减小0.5mm声场声压级增加约1dB.研究结果表明,统计能量法可有效计算铝合金型材的高频振动噪声,研究对基于统计能量的整车高频声振分析有重要意义.     

基于声子晶体理论的轨道交通减振降噪研究综述

为了深入研究振动与噪声这一轨道交通运维中的热点问题,国内外学者利用声子晶体理论研究了铁路中多跨等跨轨道、桥梁,以及等间距管片地铁隧道,对其弹性波传播特性进行研究,以实现减振降噪控制,同时基于声子晶体理论的声屏障、周期性隔振屏障也是当前研究轨道交通减振降噪领域的热点.通过对声子晶体理论的带隙控制原理的介绍,及其在铁路减振...     

浅水波动方程的一类尖孤立波解的轨道稳定性

由非线性浅水波动方程Camassa-Holm方程的广义形式出发,研究了该方程及其尖孤立波解的特性,运用泛函分析中的思想证明了广义Camassa-Holm方程的尖孤立波解是轨道稳定的.     

高阶交错网格有限差分法的地震波场数值模拟

基于地震波波动方程和有限差分法,针对多种不同的复杂地质模型,进行高阶交错网格地震波场模拟仿真研究.首先对地震波波动方程原始形式进行推演,得到一阶速度应力弹性波方程,然后用时空二元高阶交错差分网格的方法对其进行离散化,最后对三层背斜模型、断层模型和含油模型进行了数值模拟实验,获取相应的波场快照和地震道图像进行对比分析,并讨论了差分阶次对于仿真精度的影响.仿真结果表明：算法计算精度准确,计算效率高,适合于模拟非均匀介质、复杂构造和复杂地质体的地震波场.     

广义CH方程H~1型孤立波的稳定性

由海洋水动力学研究出发,本文从一类具有实际物理背景的浅水波方程及其广义形式着手,研究了一个广义CH方程的孤立波的稳定性问题,运用GSS稳定性理论,证明了此方程所有光滑孤立波都是轨道稳定的.     

连续支承条件下轨道位移波的动力特性分析

建立了列车与连续支承轨道耦合振动的动力学模型,通过计算模拟了高速列车作用下所出现的轨道位移波现象。分析了轨面不平顺波长、轨道质量、刚度、阻尼等参数对轨道临界速度及位移波的影响。     

正交各向异性弹性层／压电半空间结构中Love波的传播特性

研究了层状半空间介质中Love波的传播特性,其中表面层为正交各向异性纯弹性材料,而半空间为横观各向同性压电材料。推导了显函形式的频散方程,并结合数值算例分析了压电材料的性能和正交各向异性的程度对传播速度的影响。     

三维滑坡涌浪的产生及其传播过程的数值研究

从Navier-Stokes方程出发,采用VOF法追踪自由液面,基于流体计算软件FLOW3D,模拟宽广水域内滑块下滑所引起的涌浪及其传播过程,将数值结果与实验结果进行对比可知,计算值与实验值吻合较好．在此基础上,研究了涌浪产生时相同角度不同半径和相同半径不同角度测点位置的波高;并对涌浪产生后水体的流场结构以及自由液面的变化过程进行了研究．研究结果表明,该数学模型具有较高的精度和适应性,能较好地模拟滑坡崩落所导致的涌浪现象,对水库大坝设计及滑坡涌浪灾害预防具有一定的参考价值．     

基于浅水海浪数值模型的近岸海浪仿真

针对航海模拟器中视景仿真的要求,对海浪进行实时仿真.在分析近岸水波模拟中几何合成法和物理方法的基础上,提出一种利用浅水海浪SWAN数值模型的近岸海浪仿真方法.该方法基于Gerstner海浪波形,通过对需要模拟水域进行水深数据采集,应用SWAN对网格化水深数据进行相应的计算,得到近岸海域的波高、相位以及频率数据.通过采样得到Gerstner波形所需参数进行合成.基于GPU实现了LOD海面的几何绘制和光学效果.实验表明,该方法在满足近岸水波数值特性的同时,绘制方法简单且速度快,能够满足航海模拟器近岸航行训练的需求.     

波浪流谱图象波面信息的数据处理

本文叙述利用实测流谱图中的波面信息,拟合求解Pienecker和Fenton的数值计算波中的傅立叶系数,从而建立该波动场势函数的方法。 根据该法编制的计算机程序,处理了一张典型的浅水波场流谱图。对波面和质点速度的实测值、拟合值及二阶斯托克斯波的理论计算值间进行了比较,结果表明,实测值和拟合值间的一致性是好的。     

Propagation characteristics of elastic wave in layered medium and applications of impact imaging method

It is an important subject to probe the structure in the medium by various kinds of detection methods in the geotechnical engineering. Based on the propagation theory of elastic wave in half-space layered medium, the propagation characteristics of elastic wave in layered medium with different elastic parameters are discussed using dynamic analysis of finite element method. It is known that the S-wave velocity, density and thickness of layer are related to the properties of the elastic wave including waveform characteristics, spectral characteristics and time-frequency characteristics. We pay special attention to the structure with low velocity interlayer. The impact imaging method is applied to the grouting construction of the immersed tube tunnel. Data acquisition and analytical method are introduced in detail. The grouting effects can be qualitatively evaluated by comparing the characteristics of elastic wave before grouting with those after grouting. Finally, a quantitative evaluation is obtained according to the relationship between energy response of elastic wave and impedance ratio.