От авторов | 5 |
Введение | 9 |
|
Глава 1. Отражение и преломление звуковых волн на импедансных |
границах раздела | 21 |
|
1.1. Отражение и преломление плоской волны на импедансной границе |
раздела | 21 |
1.2. Полное внутреннее отражение в трактовке Ньютона и сопряжённое |
решение. Обобщённая придонная волна | 23 |
1.3. Отражение и преломление сферической волны на импедансной |
границе раздела. Альтернативные решения | 31 |
1.4. Поле прошедших волн. Механизм возбуждения обобщённой придонной |
волны | 40 |
1.5. Особенности отражения сферической волны от слоистого |
полупространства с потерями. Туннелирование сферической волны |
через сильно поглощающий слой | 50 |
1.6. Экспериментальные результаты | 60 |
1.6.1. История вопроса | 60 |
1.6.2. Гипотеза Чотироса и теория Био. Дифракционная гипотеза | 64 |
1.6.3. Характеристики обобщённой придонной волны. Сопоставление |
с экспериментом | 71 |
1.6.4. Аномальные эффекты при акустической съёмке морского дна |
гидролокатором бокового обзора | 74 |
1.6.5. Обобщённая придонная волна и проблема томографии морского |
дна | 79 |
1.6.6. Аномальные явления при отражении сферических волн от |
морского дна | 85 |
1.7. Особенности отражения сферических волн на границе раздела |
жидкого и твёрдого полупространств. Сдвиг Гооса-Генхена в |
экспериментах Шоха и его объяснение | 90 |
1.8. Некоторые обобщения коэффициента отражения на случай слоистого |
упругого полупространства | 96 |
1.9. Эксперименты по детектированию обобщённой придонной волны | 104 |
1.10. Экспериментальные исследования угловой структуры звукового |
поля с использованием векторных приёмников, установленных на дне | 106 |
1.11. Обобщённая теория и особый класс аномальных явлений в акустике |
слоистых сред | 115 |
|
Глава 2. Поле точечного источника в волноводе Пекериса | 119 |
|
2.1. Альтернативные решения и полнота описания | 119 |
2.2. Парная структура нормальных волн в волноводе Пекериса | 135 |
2.3. Энергетические соотношения в поле нормальных волн | 137 |
2.4. Вытекающие нормальные волны | 147 |
2.5. Обобщённая придонная волна | 152 |
2.6. Аномальное поведение групповой скорости и её корректное |
определение | 154 |
2.7. Формулы разложения | 155 |
2.7.1. Дискретный спектр и соотношения ортогональности | 155 |
2.7.2. Формула разложения по собственным функциям дискретного |
спектра | 158 |
2.7.3. Энергетические характеристики точечного источника |
в волноводе | 162 |
2.7.4. Метод согласованного поля | 164 |
2.8. Пространственно-временная структура звукового поля в волноводе | 172 |
2.8.1. Аномальная структура звукового поля вблизи дна | 172 |
2.8.2. Резонансные явления и низкоскоростные волны | 180 |
2.8.3. Особенности отражения импульсных сигналов от морского дна | 184 |
2.9. Особенности возбуждения обобщённой придонной волны в береговом |
клине источником, находящимся в воздухе | 188 |
2.9.1. История вопроса и эксперименты вблизи мыса Шульца по |
регистрации шумов вертолёта донными приёмниками | 188 |
2.9.2. Особенности структуры вытекающих нормальных волн в |
модельном волноводе с двумя импедансными границами | 191 |
2.9.3. Особенности структуры звукового поля в модельном |
волноводе с учётом нерегулярности донной границы | 196 |
2.9.4. Нормальные волны в клиновидном волноводе | 202 |
2.10. Придонная волна на границе раздела вода-морское дно в мелком |
море | 207 |
2.11. Моделирование импульсной характеристики пограничного звукового |
канала | 226 |
2.12. Сравнительный анализ модельных решений в полупространстве | 237 |
|
Глава 3. Направленные излучатели и антенны в волноводе Пекериса | 242 |
|
3.1. История вопроса | 242 |
3.2. Вертикальная цилиндрическая антенна в жёстком экране | 244 |
3.2.1. Постановка задачи и общее решение | 244 |
3.2.2. Вертикальный монополь | 250 |
3.2.3. Вертикальный диполь | 258 |
3.2.4. Вертикальный квадруполь | 261 |
3.2.5. Двойной диполь | 268 |
3.2.6. Вертикальная антенна предельной длины с распределением, |
заданным системой функций Уолша | 273 |
3.2.7. Особенности излучения в нижнее полупространство | 280 |
3.2.8. Мультиполи Уолша. Фазированное излучение в нижнее |
полупространство | 285 |
3.3. Пространственно-частотная интерференционная изменчивость |
звукового поля при направленном излучении (приёме) | 287 |
3.4. Импульсный отклик волновода при направленном излучении (приёме) | 306 |
3.5. Плоские антенны в жёстком экране | 312 |
3.5.1. Плоская вертикальная антенна в жёстком экране | 312 |
3.5.2. Плоская горизонтальная антенна в жёстком экране | 314 |
3.6. Комбинированные антенны с горизонтальной и вертикальной |
ориентацией | 320 |
3.6.1. Горизонтальная цепочка малых приёмников | 320 |
3.6.2. Приёмопередающие антенны с горизонтальной и вертикальной |
апертурой | 322 |
3.6.3. Особенности работы протяжённых антенн при использовании |
сложных сигналов | 331 |
3.7. Горизонтально ориентированные излучатели | 335 |
3.7.1. Излучатель поршневого типа в мягком экране волновода |
Пекериса | 335 |
3.7.2. Излучатель поршневого типа в импедансном экране волновода |
Пекериса | 343 |
3.7.3. Фазированный излучатель поршневого типа в мягком экране |
волновода Пекериса | 354 |
3.8. Обратные задачи в волноводе Пекериса | 363 |
3.8.1. Фокусировка излучения на заданный элемент |
пространственного разрешения | 363 |
3.8.2. Локализация источника излучения | 370 |
3.8.3. Кластерная структура звукового поля в волноводе и |
волны Уолша | 376 |
3.8.4. Фокусирование широкополосного излучения | 381 |
3.9. Вертикальная цилиндрическая антенна в неоднородном волноводе |
с импедансной нижней границей | 383 |
3.10. Особенности возбуждения придонной волны направленным |
излучателем, установленным на дне | 396 |
|
Глава 4. Особенности волнового движения в слоистых средах с учётом |
сдвиговой упругости | 410 |
|
4.1. Пограничные волны Стоунли-Шолте | 410 |
4.1.1. Граница раздела вода-осадочный слой | 410 |
4.1.2. Граница раздела вода-скальное основание морского дна | 416 |
4.2. Нормальные волны в жидком слое, нагруженном на твёрдое |
полупространство | 417 |
4.2.1. Дисперсионное уравнение. Регулярные и обобщённые |
нормальные волны | 417 |
4.2.2. Формулы разложения | 423 |
4.2.3. Соотношения обобщённой ортогональности и формула |
разложения | 426 |
4.2.4. Особенности звуковых полей в жидком волноводе, |
нагруженном на твёрдое полупространство, при возбуждении |
направленным звуковым пучком | 430 |
4.3. Твёрдый слой, нагруженный на упругое пространство | 434 |
4.3.1. Каноническая форма дисперсионного уравнения | 434 |
4.3.2. Симметричная нагрузка. Симметричные и антисимметричные |
обобщённые волны Лэмба | 436 |
4.3.3. Антисимметричная нагрузка. Обобщённые нормальные волны |
смешанного типа | 439 |
4.4. Двухслойный волновод, нагруженный на внешнее полупространство | 443 |
4.4.1. Основные соотношения | 443 |
4.4.2. Обобщённые нормальные волны нулевого порядка | 444 |
4.4.3. Обобщённые нормальные волны высшего порядка | 449 |
4.4.4. Поле точечного источника в двухслойном волноводе, |
нагруженном на жидкое полупространство | 451 |
4.4.5. Структура собственных функций | 454 |
4.4.6. Пространственно-временная структура звукового поля в |
двухслойном волноводе | 457 |
4.5. Некоторые обобщения волноводных задач на случай слоистого |
упругого полупространства | 466 |
|
Заключение | 469 |
Литература | 472 |
Приложение 1 | 481 |
Приложение 2 | 491 |