拖曳阵矢量阵元的-研究

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1、哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有

2、关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日拖曳阵矢量阵元的研究摘要复合式矢量水听器兼有声压通道和矢量通道，并且二者具有相同的等效声中心，可以空

3、间共点、时间同步地获得水下的标量和矢量信号，从而完备地描述声场信息。同振式矢量水听器由于其工作原理简单、灵敏度高、指向性高、工程使用方便等优点而成为目前工程应用中普遍采用的结构。本文以实际水声工程需要为研究背景，为满足拖曳线列阵的阵元要求，开展一种关于低频、高灵敏度、小尺寸、具有两端带球帽的不规则柱体结构(本文以下皆简称胶囊形)的矢量水听器的设计、制作、性能参数测试校准以及矢量水听器在拖曳阵中应用技术研究。文中首先利用有限元软件COMSOLMultiphysics软件对基于球体、柱体和胶囊体三种结构的声接收器的指向性和振速比进行相关计算和对比，

4、其次分析球体和柱体两种结构的声接收器的柔性悬挂模型，给出胶囊形声接收器的近似悬挂模型，最后设计制作了10只二维复合式矢量水听器。本文设计制作的矢量水听器外形尺寸为Φ20×35mm，工作频带为10~2000Hz，密度3为1150kg/m，声压通道实测灵敏度值为-202~-198dB(0dB=1V/μPa)，矢量通道实测灵敏度值为-190dB~-188dB(1000Hz，0dB=1V/μPa)，在工作频带内余弦指向性良好，满足了拖曳阵的应用要求。关键词：拖曳阵；矢量水听器；MEMS；悬挂模型拖曳阵矢量阵元的研究ABSTRACTCombinedvec

5、torhydrophonespossessacousticpressurechannelsandvectorchannels,whichhavethesameequivalentacousticcenterandcansynchronouslyandco-locationallymeasureunderwaterscalarandvectoracousticsignalstocompletelydescribetheinformationofsoundfield.Recently,co-oscillationvectorhydrophoneha

6、sbeenthemostcommonlyusedtypeinengineeringapplicationforitssimplemeasurementprinciple,highsensitivityanddirectivityandconvenientemployment.Inthisthesis,thevectorsensorhavinglowfrequency,highsensitivityandsmallsizedimensionandpresentingirregularcylinderwithtwohalfballcapsoneac

7、hendisstudiedheretomeettherequirementsofthelinetowedarray,basedontheactualdemandinunderwateracousticengineering.Someworksaboutthedesign,builtandcalibrationofvectorhydrophonealongwithresearchesontheapplicationintowedarrayisalsodidhere.FiniteelementsoftwarenamedCOMSOLMultiphys

8、icsisutilizedinthispaper,tocomputeandcomparethedirectivitiesandvelocityrati