Аномальные свойства звуковых полей вблизи морского дна. Часть 1

Автор: Касаткин Б.А., Злобина Н.В., Касаткин С.Б.

Журнал: Подводные исследования и робототехника @jmtp-febras

Рубрика: Фундаментальные и прикладные проблемы акустики океана

Статья в выпуске: 1 (9), 2010 года.

Бесплатный доступ

Представлен обзор экспериментальных данных, связанных с отражением и преломлением звуковых волн на границе раздела вода-морское дно, которые не находят объяснения в рамках классической теории и считаются аномальными. Для объяснения экспериментальных результатов аномального характера предложена несамосопряженная модельная постановка граничных задач на отражение сферической волны в слоистой среде, которая адекватна экспериментальным данным. В соответствии с предложенной модельной постановкой выполнены теоретические расчеты, которые не только объясняют экспериментальные данные аномального характера, но и предсказывают эффект самофокусировки звукового поля на оси симметрии в полупространстве, появляющийся при участии сходящейся волны отдачи. Приведены экспериментальные результаты профилирования морского дна, подтверждающие выводы теории. Отмечается важность правильного описания пограничных волновых процессов, оказывающих существенное влияние на работу гидроакустических систем автономных необитаемых подводных аппаратов, работающих вблизи морского дна.

Еще

Импедансная граница раздела, несамосопряженная модельная постановка граничной задачи, коэффициент отражения сферической волны, волна отдачи, эффект самофокусировки

Короткий адрес: https://readera.ru/14339831

IDR: 14339831

Список литературы Аномальные свойства звуковых полей вблизи морского дна. Часть 1

  • Pekeris C.L. Theory of propagation of explosive sound in shallow water//Geol. Soc. Am. Mem. 1948. № 27.
  • Бреховских Л.М. Волны в слоистых средах. М.: Изд-во АН СССР, 1957. 502 с.
  • Ewing W.M., Jardetzky W.S., Press F. Elastic waves in layered media. New York: McGraw-Hill, 1957. 254 p.
  • Бреховских Л.М. Отражение сферической волны от плоской границы раздела двух сред//ЖТФ. 1948. Т.18. Вып.4. С.455-472.
  • Воловов В.И. Житковский Ю.Ю. Отражение и рассеяние звука дном океана//Акустика океана/Под. ред. Л. М. Бреховских. М.: Наука, 1974. С.395-420.
  • Андреева И.Б. Физические основы распространения звука в океане. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. 192 с.
  • Воловов В.И. Отражение звука от дна океана. М.: Наука, 1993. 270 с.
  • Студеничник Н.В. Исследования коэффициента отражения звука от дна в диапазоне углов полного внутреннего отражения//Акуст. ж. 2002. Т. 48. № 4. С. 539-546.
  • Heard G.J. Bottom reflection coefficient measurement and geoacoustic inversion at the continental margin near Vancouver Island with the aid of spiking filters//J. Acoust. Soc. Amer. 1997. Vol. 101. № 4. P. 1953-1960.
  • Акустика дна океана/Под ред. У. Купермана и Ф. Енсена. М.: Мир, 1984. 452 с.
  • Касаткин Б.А., Злобина Н.В., Касаткин С.Б. Обобщенные волны Рэлея и Шолте на границах раздела слоистых сред//Акустика неоднородных сред: Сб. тр. школы-семинара под рук. проф. С.А. Рыбака. Троицк: Изд-во «Тровант», 2008. С. 146-163 (Ежегодник РАО; Вып. 9).
  • Касаткин Б.А., Злобина Н.В. Корректная постановка граничных задач в акустике слоистых сред. М.: Наука, 2009. 496 с.
  • Boyle F.A., Chotiros N. P. Experimental detection of a slow acoustic wave in sediments at shallow grazing angles//J. Acoust. Soc. Amer. 1992. V. 91, № 5. P. 2615-2619.
  • Simpson H.J., Houston B.H. Synthetic array measurements of acoustical waves propagating into a water-saturated sandy bottom for a smoothed and roughened interface//J. Acoust. Soc. Amer. 2000. Vol. 107, № 5. Pt. 1. P.2329-2337.
  • Schoch A. Seitliche versetzung eines total reflectierten strahles bei ultraschall-wellen//Acustica. 1952. Vol. 2, № 17.
  • Агеев М.Д., Киселев Л.В., Матвиенко Ю.В. и др. Автономные подводные роботы. Системы и технологии/Под общ. ред. акад. М.Д. Агеева. М.: Наука, 2005. С.192-196.
Еще
Статья научная