高斯束展开法的注记之四:聚焦贝塞尔声束

进一步给出高斯束展开法的推广。采用这一方法,计算了具有不同瓣数聚焦贝塞尔束的声场分布。结果表明:在某些情况下,聚焦贝塞尔声场中会出现两个焦点,而通常的聚焦声场一般只有一个焦点。

声波导中空间类自弯曲波束构建研究

针对类自弯曲波束的构建问题,本文提出一种在波导内构建空间类自弯曲波束的方法。含可吸收液态散射体波导中声波发生能量全透射时,声波将绕过散射体传播。通过人为设计声波导中散射体的形状,将散射体边界拟定为传播轨迹,计算对应的全透射声场,构建出以散射体边界为轨迹的类空间自弯曲波束。采用相同手段构建了浅海声道轴高汇聚波束,获得的类自弯曲波束能够在传播时表现出自发弯曲特性,且保留了自愈性,即使主峰被截断,声波传播一定距离后也会自动重构主峰。自发弯曲特性和自愈性使得这些波束在强抗干扰声通信方面具备应用潜力。获得的声道轴高聚焦波束在传播时高度汇聚于声道轴附近,与海面海底无相互作用,可用于超远距离声通信。本文方法亦适用于发掘更多特殊空间波束。

小瓣数贝塞尔声束的二次谐波

采用高斯展开法,研究了具有三个瓣的小瓣数贝塞尔声束的基波和二次谐波的传播性质.根据准线性近似下Khokhlov-Zabolotskaya-Kuznetsov方程的积分形式解,分析了媒质的声吸收(声衰减)对波束形状的影响.结果表明:吸收参量对二次谐波径向分布有很大的影响.当瓣数较少时,实际的有限孔径贝塞尔声束二次谐波仍然具有理想无限大孔径贝塞尔声束的主要特征,在近场无衍射区,径向几乎无衍射.