有限障板下矢量水听器性能的研究

【摘要】： 随着矢量水听器技术的发展,矢量水听器已被广泛应用于水声各领域,但在很多实际应用中,矢量水听器的接收性能受到障板的影响,从而使其测向和探测性能受到影响。 本文首先根据实验需求,基于矢量水听器的工作原理和设计方法,设计制作了一只二维柱形组合式矢量水听器,体积为φ40×64(mm),工作频带为1kHz～10kHz。在消声水池中对矢量水听器进行了测试,测试结果表明:矢量通道的声压灵敏度级为-183dB(测量频率1kHz,0dB参考值1V/μPa),具有余弦指向性;声压通道灵敏度级为-196dB(0dB参考值1V/μPa)。 本文通过采用有限元与边界元结合的方法来求解有限障板的衍射声场,进而研究有限障板对矢量水听器的接收性能的影响。在本文中,综合利用了ANSYS和SYSNOISE软件来进行数值计算,给出了一种切实可行的数值仿真方法。文中对球壳、有限平面障板和圆柱壳衍射影响下矢量水听器的接收性能进行了仿真研究和实验测试,计算机仿真结果与实验结果相一致。研究结果表明:这种数值仿真方法适合于用来估计矢量水听器在有障板情况下的接收性能;矢量水听器接收性能的变化与障板本身的特性、声波的频率密切相关。