聲波在海下技術上的應用相當廣泛,像海下潛艇的偵測,魚群位置的測量 等。在這些聲波應用實例中,主要是發射出聲波訊號,再由反射回來的聲 波判斷物體的位置或其它訊息。當聲波遇到阻礙物時,會有反射及繞射的 現象。本文所謂的繞射事實上包括聲波的反射及繞射。繞射場準確的計算 對水下偵測來說非常重要。本文利用 Burton and Miller 提出的對任意 波數有效的積分方程式,配合 Huang and Chwang 所發展的積分方程數值 解法,研究任意音阻物體的聲波繞射場。數值實例中分別計算全軟圓片、 全硬圓片及任意音阻圓片在聲波作用下,圓片表面受到的聲壓比值以及其 附近繞射場。雖然 Burton and Miller 方法中,不同積分方程型式線性 組合的參數只要是複數(虛數部份不為零),即可克服在特徵波數時,解非 唯一性的問題。但在數值計算上顯示不同參數的值所解出的積分方程的解 也會不同。對於全軟物體,由全軟圓球繞射場的計算知道當線性組合參 數 beta 為 -i 時,數值解與解析解最為接近。在選定 beta 值後,不同 參數像聲源位置、波數等對全軟圓片繞射場的影響在本文中加以有系統的 研究和討論。對於全硬圓片,在顧及數值結果收斂的情形下,主要是選 取 (1+i)/k 為線性組合參數,然而由結果的比較上發覺並沒有很好的精 確度。最後本文選取一特定平行聲波作用下計算任意音阻圓片的繞射場, 並與全軟及全硬圓片的繞射場在定性上作簡單的比較與討論。
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