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题目：
雅宝题库答案：
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雅宝题库解析：
论文研究水下敷瓦目标声散射的数值模拟技术，依据消声瓦等粘弹性材料声阻抗的局域、非局域特性提出了非局域声阻抗边界模型。将声散射研究中复杂的回波边界简化为声阻抗边界，并结合边界元数值模拟技术，研究了一般外型水下目标的声散射题目。主要包括以下内容：在声散射边界元数值算法上，采用边界元谱方法，结合CHIEF和极坐标变换技术分别解决了数值解的非唯一性题目和积分奇异性题目，在谱点离散方面采用了不包含单元边界的Chebyshev-Gauss配点方式，克服了传统边界元在表面单元节点处出现的法向及法向导数不连续题目；通过校核算例验证了算法的正确性；通过与传统边界元算法的对比，说明了该算法具有计算快速、精度高的特点。在声阻抗边界模型研究方面，采用声阻抗矩阵边界模型描述消声瓦等粘弹性材料的表面声反射特性，该模型可以统一描述声阻抗的局域特性和非局域特性；提出了适用于声散射领域的声阻抗代数模型，定量描述声阻抗非局域特性。以粘弹性动力学为基础，发展了声阻抗边界模型的数值计算方法，针对粘弹性板完成了表面声阻抗边界模型的计算，进行了声阻抗代数模型各参数的数值拟合。计算值与拟合值具有较好的一致性，说明了所提出的声阻抗代数模型的正确性。将该声阻抗边界模型应用于边界元谱方法的声散射计算，完成了理论推导和数值模拟，建立了声散射数值预测算法；对比分析了声阻抗代数模型中各参数对声散射结果的影响，说明考虑声阻抗非局域特性对声散射的数值模拟十分重要。以声场-粘弹性结构的耦合现象为基础，进行了流固耦合系统声散射特性的数值模拟，完成了表面敷设粘弹性材料刚体的表面声阻抗边界模型的计算，进行了声阻抗边界模型的进一步验证，分析了流固耦合、声介质等因素对声阻抗边界模型的影响。进行粘弹性板声阻抗边界模型的实验研究，完成传递函数的实验测量，实验与数值计算结果的对比表明：所发展的声阻抗边界模型的数值计算方法具有较好的计算精度，而且使用声阻抗非局域特性描述粘弹性材料表面是切实可行的。采用数值模拟和理论分析的方法说明：刚性背衬粘弹性材料层的声阻抗边界只是吸声结构的固有性质，与外场流体介质无关，可以使用粘弹性结构动力学方程求解。这将大大简化数值求解和实验研究的工作，可以实现边界题目与声散射题目的分别求解。在以上工作基础上，将基于非局域阻抗的声散射数值预测技术与大规模并行计算技术相结合，利用商用软件的建模和网格技术，发展了能实现实际潜艇声散射数值模拟的并行程序。计算了通用BeSSTi-Sub模型的目标强度周向分布，与文献的结果进行了比较。对比分析了刚性边界、局域声阻抗边界、非局域声阻抗边界的声散射特性。数值研究的结果充分展示了该模型和数值技术的实用性和可靠性。 |
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发表于 2022-9-3 13:20:25
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