Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Рожин Ф.В. -> "Общая гидроакустика" -> 25

Общая гидроакустика - Рожин Ф.В.

Рожин Ф.В., Тонаканов О.С. Общая гидроакустика — М.: Моск.ун-т, 1988. — 160 c.
Скачать (прямая ссылка): obshgidroakust1988.djvu
Предыдущая << 1 .. 19 20 21 22 23 24 < 25 > 26 27 28 29 30 31 .. 37 >> Следующая

В заключение отметим, что существует еще ряд приближенных описаний звукового поля, в случае когда скорость звука является функцией координат, в частности, метод параболического уравнения, метод поперечных сечений, адиабатическое приближение. Для изучения этих методов мы отсылаем интересующихся к специальной литературе [l; 2] .
XI. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЗВУКА В СЛОЕ С ПЕРЕМЕННОЙ ГЛУБИНОЙ. ЛУЧЕВОЕ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ О РАСПРОСТРАНЕНА I BOJIFI В ВДДКШ КЛИНЕ. НОРМАЛЬНЫЕ ВОЛНЫ В СЛОЕ С ПЕРШЕННОЙ ГЛУБИНОЙ
При распространении звука вблизи береговой линии необходимо учитывать отклонение дна от горизонтальности. Простейшим случаем является дно постоянного наклона. При этом вода будет образовывать жидкий клин. В прибрежной зоне клин имеет вершину, верхнее острое ребро образует береговую линию. Склоны подводных банок следует считать отрезками усеченных клиньев. Более сложные рельефы дна можно представить как сопряженные отрезки нескольких клиньев с различными углами наклона, а) Лучевое решение задачи
Если источник расположен на достаточном удалении от берега, и глубина места H в области расположения источника М»Л ,то в этих условиях MOKHQ пользоваться лучевыми представлениями. Однако, по мере приближения к берегу в неусеченном клине неизбежно найдется место вблизи его вершины, когда глубина места становится сравнимой с длиной волны звука. В этой области глубин лучевое представление теряет силу и требуется волновое решение задачи.
Пусть дно обладает коэффициентом отражения ЛГ^), причем Oc является углом скольжения луча относительно дна. Угол рзс-крыва клина (или угол склона) при вершине обозначим через cL . Проследим за поведением одного из лучей, идущего в плоскости нормальной к береговой линии под углом G0 ко дну. Из рис.XI.I следует, что следующий угол скольжения относительно поверхности будет B1-Q0+^ . Ш aA&D следует, что Q2-G0 Аналогично можно показать, что Q3 = Q0^SdL и т.д., т.е. в общем случае 9n~6o*n<J- 9 где U -число отражений от поверхности и дна. При четном происходит отражение от поверхности, Я нечетном - от дна.
Если при некотором Tl окажется, что9h- Q0t ^d- 90°, то падение на одну из граней происходит по норлали, и после этого отражения луч пройдет обратный путь по первоначальной траектории и вернется обратно к источнику И. Отсюда становится ясной возможность локации береговой линии и приблизительного определения расстояния до нее.
- IC7 -
Достижение угла в^-бо* *\к> 90° во всех случаях означает по-
ворот и возвращение луча в сторону открытого моря, причем все лучи, кроме удовлетворяющих условию Qn» 90Р, на обратном пути не попадут в источник, а пройдут мимо.
При рассмотрении луча, уходящего от берега и имеющего угод скольжения перед первым отражением Q0 , будем иметь
луч более границы не достигнет и будет направлен в глубину под углом наклона, лежащем в пределах от сР до dl0.
После пробега луча по ломанной траектории протяженностью Г звуковое давление в результате многократных отражений от дна я поглощением при этом некоторой доли энергии упадет по модулю до величины
где - начальное удаление от источника, которое целесообразно взять в промежутке до первого отражения. Из (II.I) следует, что распространение в сторону берега в силу последовательного увеличения 8rv и сопутствующего этому уменьшение V(G0) , особенно пооле перехода через критический угол, должно быть хуже, чем в оторону открытого моря, когда из-за уменьшающихся Gn ж увеличивающихся V(Qn) ситуация оказывается более благоприятной.
Очевидно, что чем больше угол «Л , тем при меньшем числе отражений происходит поворот лучей в сторону большей глубины места.
В клине по аналогии с плоским слоем можно построить картину распространения лучей из какой-либо выбранной точки в любую другую. Для этого необходимо использовать мнимые изображения граней клина друг в друге, как показано на рис.П.2.
Для получения вспомогательных изображений приемника (и ио-точника) надо провести окружности rv и /?? с центрами в вершине клина. Дальнейшее построение показано на рис.П.2.
При неглубоком расположении излучателя и приемника лучи разбиваются на четверки с почти равными углами падения и их, учитывая изменение углов падения при последовательных отражениях, можно сложить к получить ряд, сходный с получении! для плоского аюя. При этом могут быть получены х те лучи, которые при пря-
(II.I)
- 108 -
- 109 -
мом распространении от излучателя прошли мимо приемника, но попали в него на обратном пути от берега.
Так обстоит дело о лучами распространящимися по нормали к береговой линии. Иначе обстоит дело о лучами, выходящими из источника под углом к береговой линии. На рис.XI.З в аксонометрической проекции показаны береговая линия AA7 , нормали к ней MM7 и * , проведенные по свободной поверхности, и проекции Ш[ и NlA' этих нормалей на дно, т.е. вырезан некоторый участок клина. Для простоты источник расположен на поверхности О ; OB - луч, вышедший под углом скольжения Q0 и составляющий угол JS по отношению к нормали к берегу; 0В' - проекция этого луча на поверхность. Из-за того, что нормали к обеим граням клина не совпадают по направлению, плоскость падения луча ВС не может содержать OB; . Отраженный луч ВС лежит в плоскости падения, но его проекция на свободную поверхность образует с OB' некоторый угол. Продолжив построение, получим, что проекция луча на горизонтальную поверхность представляет собой ломаную линию с точками излома ( , Ъ\ , ^/...), представляющими проекции точек падения луча на дно ( Ь , ъ %<? ...) на свободную поверхность.
Предыдущая << 1 .. 19 20 21 22 23 24 < 25 > 26 27 28 29 30 31 .. 37 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed