5.6 弹性球体的散射声场.pdfVIP

水声学

UnderwaterAcoustics

弹性球体的散射声场

球面声波在弹性球体上的散射

常见声纳目标都是由金属材料制成的弹性体

弹性体：入射声波能透入目标内部，并激发内部声场

与刚性球体比较：

弹性球体散射波强度随频率变化会出现极大、极小急剧变化

刚性球体散射波强度不存在明显的频率效应

2m1462

a21i2Iika3

IIDI1cos

siDbePcoss

2mm2

rkam0r92

还存在其它方面的差异，研究这些差别，有助于声纳目标的

检测和识别。

球面声波在弹性球体上的散射

散射场计算

与刚性球体的散射场计算过程作对比：

1）相同点：散射波声压满足相同的波动方程，解法相同，

形式解相同

2）不同点：边界条件不同、入射波展开式不同

边界条件：

1）法向应力连续

2）法向位移连续或法向质点振速连续

3）切向应力为零

球面声波在弹性球体上的散射

散射场计算

r

考虑点声源置于S处，它距球心的距离为，空间任意一

0

点P处的入射波声压：

1ikDtn1it



pPeikP2n11jkrhkrPcose

iiinn0n

Dn0

球面声波在弹性球体上的散射

散射场计算

入射波声压：

Pikrnit

i0

pe2n1ijkrPcosekr

inn0

rn0

0

散射波声压：



nin11it

pkP2n11sinehkrh