год издания — 2009, кол-во страниц — 496, ISBN — 978-5-02-036653-4, тираж — 400, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7БЦ, масса книги — 920 гр., издательство — Наука

КНИГА СНЯТА С ПРОДАЖИ

Р е ц е н з е н т ы:
д-р ф.-м. наук В. А. Буланов
д-р тех. наук Ю. Н. Моргунов

Утверждено к печати Учёным советом Института проблем морских технологий ДВО РАН

Формат 70x100 1/16. Печать офсетная

В монографии излагается новый подход к решению классических задач акустики слоистых сред, связанных с явлением полного внутреннего отражения, которые принципиально не подпадают под действие теоремы существования и единственности. К ним относятся граничные задачи на отражение и преломление произвольных звуковых пучков на импедансных границах раздела, многочисленные волноводные задачи для слоистых океанических волноводов, а также задачи формирования направленного излучения (приёма) в реальных волноводах. Теоретические результаты подробно поясняются результатами компьютерного моделирования и сравниваются с экспериментальными данными аномального характера, не нашедшими адекватного объяснения в рамках известных классических решений.

Для научных работников и инженеров, специализирующихся в области гидроакустики, сейсмоакустики и океанологии, аспирантов и студентов соответствующих специальностей, а также для широкого круга читателей, интересующихся вопросами освоения Мирового океана.

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

Книги на ту же тему

Акустическая океанография: основы и применения, Клей К., Медвин Г., 1980
Акустика: Учебное пособие для втузов, Лепендин Л. Ф., 1978
Общая акустика, Исакович М. А., 1973
Математические методы в теории пограничного слоя, Олейник О. А., Самохин В. Н., 1997
Теоретические основы акустики океана, Бреховских Л. М., Лысанов Ю. П., 2007
Фокусирование звуковых и ультразвуковых волн, Каневский И. Н., 1977
Нестационарные задачи гидроакустики, Петровский В. С., 1988
Задачи дифракции волн в низкочастотной акустике, Иванов В. П., 2004
Подводная акустика, Камп Л., 1972
Виброакустика в приложениях к реакторной установке ВВЭР-1200, Аркадов Г. В., Павелко В. И., Слепов М. Т., 2018
Избранные труды. Нелинейные волны в океане, Воляк К. И., 2002
Нелинейная теория звуковых пучков, Бахвалов Н. С., Жилейкин Я. М., Заболотская Е. А., 1982
Дальность действия гидроакустических средств, Матвиенко В. Н., Тарасюк Ю. Ф., 1976
Отражённые волны в тонкослоистых средах, Кондратьев О. К., 1976
Методика многократных перекрытий в сейсморазведке, Мешбей В. И., 1985
Распространение сейсмических волн, Сердобольский Л. А., 2012
Широкоугольное глубинное сейсмическое профилирование дна акваторий. В 2-х ч. (комплект из 2 книг), Бяков Ю. А., Глумов И. Ф., Коган Л. И., Маловицкий Я. П., Мурзин P. P., 2001
Теоретические проблемы в геофизике. Вычислительная сейсмология. Выпуск 29, Кейлис-Борок В. И., Молчан Г. М., ред., 1997
Звук и море. — 2-е изд., перераб. и доп., Клюкин И. И., 1984
Гидроакустические станции в кораблевождении, Каманин В. И., 1964
История навигационной техники: Зарождение и развитие технических средств кораблевождения, Краснов В. Н., 2001
Анализ радиолокационных и гидролокационных сигналов, Бенжамин Р., 1969
Мелкомасштабная турбулентность в океане, Поздынин В. Д., 2002
Физические процессы в геосферах: их проявление и взаимодействие. (геофизика сильных возмущениЙ) Сборник научных трудов, Зецер Ю. И., ред., 1999
Лабораторные модели физических процессов в атмосфере и океане, Алексеев В. В., Киселева С. В., Лаппо С. С., 2005
Проливы Мирового океана. Общий подход к моделированию, Андросов А. А., Вольцингер Н. Е., 2005
Теория волн, Виноградова М. Б., Руденко О. В., Сухоруков А. П., 1979
Нелинейные волны в диспергирующих средах, Карпман В. И., 1973
Линейные и нелинейные волны, Уизем Д., 1977

elapsed time 0.021 sec

/Наука и Техника/Физика

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему