海洋鱼类散射特性的研究【开题报告】

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毕业设计开题报告海洋技术海洋鱼类散射特性的研究一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义探测水下目标是依靠主动声纳接收来自目标的回声信号而实现的,故而,被测目标的声学特性对目标检测有着十分重要的作用。另外结构的声-振动力响应也是评价水下目标结构和材料属性的重要手段之一。传统的解析方法可以得出几何形状简单的结构散射声场,而对于几何形状复杂的弹性结构,解析法求解存在很大困难。声波在人体组织和其他动物体组织中传播的研究大都集中在超声频段，且绝大多数以医学研究为目的，对蛙人和海洋哺乳动物声散射的研究很少；国内目前尚没有对海豚或蛙人回波特性的研究，无法满足现代的防御需要。相关人员通过理论建模得到：(1)对于75kHz的声波，海豚的目标强度约-25.8dB，该实验结果跟AuW.L.的实验结果大致相符；(2)海豚的球壳散射模型对于频率在75kHz左右的声波是适用的。但是在几十kHz以下的相对低频不再适用，在此频段内，对海豚反向散射起主要作用的肺器官可能存在其他的声波散射机理，比如肺泡的共振，使得海豚的反向散射目标强度大大增强；当频率甚高时，外围的肌肉、脂肪和骨骼等组织将“屏蔽”肺器官对回波的影响，球壳散射模型也不再适用。球壳散射模型适用频段范围约为几十kHz～一百kHz。国内对海水中浮游植物的光学特性的研究因实验设备的限制,多集中于对吸收、衰减实验数据的分析,散射实验数据贫乏,在理论计算方面的研究更是欠缺。20世纪50年代,James详细研究了实心圆柱和球体的散射情况。在此之后,结构的声散射分析有了很大的发展,Moser和Herbert用解析法分析了有限长加肋柱状结构的声散射情况。由于解析法求解散射问题存在很大局限性,目前研究多采用数值方法或者解析法和数值法结合的方法。边界元方法自20世纪60年代出现开始就在声学研究中显示了巨大的作用。T.W.Wu]在其著作中详细介绍了边界元的基本理论和计算方法。Estorff的著作中介绍声学边界元技术的应用与进展。在复杂弹性结构声散射问题中,学者们已做出了一定的探索。目前国内利用有限元ö边界元结合的方法主要用于结构声辐射的研究中，而对水下弹性结构散射问题研究较少。 通过对该课题的研究和探讨，可以深化对散射特性的学习和把握，努力探求海洋鱼类的声学散射特性；通过对国内外海洋鱼类散射特性研究的历史与现状比较分析，总结并得出我国海洋鱼类散射特性的研究方法和改进措施；同时系统检验自己对所学知识的掌握情况，尤其是对声学领域的研究能力及实践能力。随着科学技术的发展,水声学的应用在不断扩大。至今,它的主要应用仍是反潜战。60年代出现了海洋声学，70年代出现了声学海洋学的术语,这说明原先用于军事目的的水声尖端技术已经在海洋学领域取得了进展。所以海洋鱼类的散射特性研究对我国的军事、民用以及经济都将起重大作用；该课题是声学领域研究的客观要求，它的研究扩大了声学在海洋的应用范围；海洋鱼类散射特性的研究对提高我国的综合国力、加快我国的海洋渔业资源进程有着重要意义。二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：1、论文的基本内容确定所研究的海洋鱼类的具体种类；了解国内外的研究成果，从中获得有用信息；2、拟解决的主要问题（1）了解各种海洋生物的散射特性；（2）根据分析不同海洋生物的散射特性，归纳出海洋鱼类散射的共同特性及不同点，作出总结。三、研究步骤、方法及措施：（1）制定论文完成的进度规划，合理安排写作时间；（2）了解论文的研究背景，进行论文相关文献资料的收集；（3）对搜集到的文献资料进行整理、分析和对相关数据进行分析处理；（4）紧扣论文主题，对分析结果进一步归纳、总结、提升，并提出自己的见解，最后得出论文的研究性结论。四、参考文献[1]邹春平,陈端石,华宏星《船舶水下辐射噪声特性研究[J]》船舶力学,2004,8(1):113～1241[2]　张波，马戎成，刘文章《海豚声散射特性的理论建模及实验研究》《应用声学》第29卷第2期2010年3月[3]黄培康,殷红成,许小剑.雷达目标特性[M].北京:电子工业出版社,2005:80284.[4]雷　波,杨坤德,李云飞.利用前向散射实现低速运动目标探测[C]//2007 年中国声学学会青年学术会议论文集.武汉:中国声学学会,2007.[5]DariuszStramski,DaleA.Kiefer.lightscatteringbymicroorgan2ismsintheopenocean[J].ProgOceanorg,1991,28:343—383.[6]何祚镛,赵玉芳.声学理论基础.北京:国防工业出版社.1981:315-318.[7]JamesJ,FaranJr1SoundScatteringbySolidCylindersandSpheres[J]1AcoustSocAm,1951;23(4):405～4181[8]ChrisR.MolandPaulA.Breddels.Ultrasoundvelocityinmuscle.J.Acoust.Soc.Am.,1982,71(2):455-461.[9]　PhilipJMoser,HerbertUberall,Jian2RenYuan1Soundscatteringfromafinitecylinderwithribs[J]1AcoustSocAm,1993,94(6):3342～33511[10]　TWWu1Adirectboundaryelementmethodforacousticradiationandscatteringfrommixedregularandthinbodies[J]1AcoustSocAm,1995,97(1):84～911