RAS PhysicsАкустический журнал Acoustical Physics

  • ISSN (Print) 0320-7919
  • ISSN (Online) 3034-5006

Experimental and numerical investigation of sound emission and scattering of shells in water

PII
S30345006S0320791925030077-1
DOI
10.7868/S3034500625030077
Publication type
Article
Status
Published
Authors
Volume/ Edition
Volume 71 / Issue number 3
Pages
392-405
Abstract
The paper presents the results of a comparative analysis of the sound emission and scattering characteristics of a model object, performed using numerical modeling and experimental data. The methods of signal measurement and processing used to evaluate the directivity pattern (DP) and scattering parameters are described. A comparison of the results of numerical modeling and experiments showed satisfactory agreement. Possible reasons for discrepancies are discussed, as well as ways to improve the accuracy of modeling.
Keywords
излучение и рассеяние звука диаграмма направленности метод конечных элементов антенная решетка адаптивная обработка
Date of publication
08.12.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
18

References

  1. 1. Crighton D.G. The 1988 Rayleigh medal lecture: fluid loading — the interaction between sound and vibration // J. Sound Vibr. 1989. V. 133. No l. P. 1–27.
  2. 2. Шендеров Е.Л. Анализ методов расчета звуковых полей, рассеянных цилиндрическими оболочками // Научно-технический сборник “Гидроакустика”. 2002. Т. 3. С. 49–80.
  3. 3. Waterman P.C. T-matrix methods in acoustic scattering // J. Acoust. Soc. Am. 2009. V. 125. P. 42–51.
  4. 4. Ионов А.В., Майоров В.С. Гидролокационные характеристики подводных объектов. Санкт-Петербург: ЦНИИ им. А.Н. Крылова, 2011. 325 с.
  5. 5. Yang Zhang, Qiang Gui, Yuzheng Yang, Wei Li. A Study of Combined Graphical Acoustic Computing and the Depth Peeling Technique on Acoustic Backscattering of Multiple-Layered Structures // J. Marine Science and Engineering, 2023. V. 11. Art. No 1801. https://doi.org/10.3390/jmse11091801
  6. 6. Wilkes D., Duncan A., and Marburg S. A parallel and broadband Helmholtz FMBEM model for large-scale target strength modeling // J. Theoretical and Computational Acoustics. 2020. V. 28. № 3. 2050001.
  7. 7. Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация: Пер. с англ. М.: Мир, 1986. 318 с. (Ориг. Zienkiewicz O.C., Morgan K. Finite elements and approximation. A Wiley-Interscience Publicaton, John Wiley & Sons, New York, 1983.)
  8. 8. Hutton D.V. Fundamentals of Finite Element Analysis. New York: McGraw-Hill Compa-nies, 2004. 505 p.
  9. 9. Suvorov A., Korotin P., Sokov E. Finite Element Method for Simulating Noise Emisson Generated by Inhogeneties of Bodies Moving in a Turbulent Fluid Flow // Acoust. Phys. 2018. V. 64. № 6. P. 778–788.
  10. 10. Скобельцын С.А., Пешков Н.Ю. Рассеяние звука неоднородным упругим эллиптическим цилиндром в акустическом полупространстве // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2018. № 7. С. 183–200.
  11. 11. Salin M.B., Smirnov S.A., Suvorov A.S., Usacheva I.A., V’yushkina I.A. Integral Absorbing Boundary Conditions Optimized for Modelling of Acoustic Radiation of Elongated Bodies // J. Applied Mathematics. V. 2022. Art. ID 9524376. 10 p. https://doi.org/10.1155/2022/9524376
  12. 12. Коняев Д.А., Делицын А.Л. Метод конечных элементов с учетом парциальных условий излучения для задачи дифракции на рассеивателях сложной структуры // Математическое моделирование. 2014. Т. 26. № 8. С. 48–64.
  13. 13. Коротин П.И., Лебедев А.В. Излучение звука неоднородными механическими системами // Виброакустические поля сложных объектов и их диагностика. Сб. науч. тр. ИПФ АН СССР. Горький, 1989. С. 8–34.
  14. 14. Суворов А.С., Артельный В.В., Артельный П.В., Вьюшкина И.А., Коротин П.И., Шлемов Ю.Ф. Верификация численной модели в задаче исследования характеристик направленности звукового излучения неоднородных оболочек // Акуст. журн. 2018. Т. 64. № 2. С. 266–272.
  15. 15. Годзиашвили Г.Ю. Определение полей отражений по измерениям в ближней зоне // Труды X всероссийской конференции “Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики”. Спб.: Наука, 2010. С. 386–389.
  16. 16. Homm A., Ehrlich J., Peine H., Wiesner H. Experimental and Numerical Investigation of a Complex Submerged Structure. Part II: Sound Radiation // Acta Acustica united with Acustica. 2003. V. 89. P. 71–77.
  17. 17. Бармак А.С., Коротин П.И., Слижов А.Б., Турчин В.И., Чащин А.С. Комплекс измерения параметров гидроакустического поля СИ ГАП “Нева ИПФ” // Морская радиоэлектроника. 2011. Т. 35. № 1. С. 20–24.
  18. 18. Зверев В.А. Обращение волнового фронта для снижения влияния многолучевости на результат активной локации // Акуст. журн. 2003. Т. 49. № 6. С. 814–819.
  19. 19. Салин М.Б., Соков Е.М., Суворов А.С. Расчет бистатической силы цели сложных многорезонансных оболочек методом конечных элементов // Акуст. журн. 2011. Т. 57. № 5. С. 709–716.
  20. 20. Li W., Chai Y., Zhang Q., Ji R. Vibration and radiation from underwater structure in shallow water // Proc. of OCEANS 2016. Shanghai, 2016, Apr 10. P. 1–5.
  21. 21. Suvorov A.S., Sevriukov O.F., Zaitseva S.G. etc. Highperformance CATEC software for computational acoustics // J. Applied Mathematics and Physics. 2023. V. 11. P. 2515-2522. https://doi.org/10.4236/jamp.2023.118162
  22. 22. Севрюков O., Соков E., Суворов A. и др. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2022663702 “САТЕС ДК”, 2022.
  23. 23. Van Trees H.L. Detection, Estimation, and Modulation Theory. Part IV. Optimum Array Processing. New York, Wiley, 2002.
  24. 24. Турчин В.И. Введение в современную теорию оценки параметров сигналов. Нижний Новгород: ИПФ РАН, 2005. 116 с.
  25. 25. Урик Р.Дж. Основы гидроакустики. Л.: Судостроение, 1978.
  26. 26. Zhang Ting, Yang T.C. and Xu Wen. Channel distortion on target scattering amplitude in shallow water // J. Acoust. Soc. Am. 2019. V. 146. № 6. EL470-EL476.
  27. 27. Krim H., Viberg M. Two decades of array signal processing research: the parametric approach // IEEE Signal Processing Magazine. 1996. V. 13. № 4. P. 67–94.
  28. 28. Зверев В.А., Коротин П.И., Матвеев А.Л., Митюгов В.В., Орлов Д.А., Салин Б.М., Турчин В.И. Экспериментальные исследования дифракции звука на движущихся неоднородностях в мелководных условиях // Акуст. журн. 2001. Т. 47. № 2. С. 227–237.
  29. 29. Салин Б.М., Коморская О.Н., Салин М.Б. Ближнепольное измерение характеристик рассеяния движущегося объекта, основанное на доплеровской фильтрации сигнала // Акуст. журн. 2010. Т. 56. № 6. С. 802–812.
  30. 30. Суворов А.С., Соков Е.М., Артельный П.В. Численное моделирование излучения звука с использованием акустических контактных элементов // Акуст. журн. 2014. Т. 60. № 6. С. 663–672.
  31. 31. Салин М.Б., Соков Е.М., Суворов А.С. Численный метод исследования акустических характеристик сложных упругих систем на основе суперэлементов и аналитических граничных условий // Научно-технический сборник “Гидроакустика”, 2011. Вып. 14. № 2. С. 36–56.
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library