买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：西北工业大学

摘要：本发明公开了一种基于声场互易原理及地形聚类的海洋风成噪声快速计算方法，利用声场互易原理，计算一个扇形区域到噪声点位置的声压衰减，大大加快了风成噪声计算速度。利用地形聚类算法，将所要计算的72个剖面的声压衰减减小到计算10个剖面的声压衰减，进一步加快了风成噪声计算速度。

主权项：1.一种基于声场互易原理及地形聚类的海洋风成噪声快速计算方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：声场互易法；步骤1-1：将海面噪声源分区，每个区域块中各噪声源强度相同且均匀分布，噪声源级与区域面积成正比；步骤1-2：设是近海面声源点在接收点处产生的复声压，col·由Bellhop计算模型算出，x,y,z为坐标；接收点的距离rj＝j△r,j＝1,2…J，j噪声划分网格的距离划分的序号，△r为噪声划分网格的距离划分的步长，J为噪声划分网格的距离划分的最大序号；深度为zs；方位角为βl＝l△β，l＝1,2,…L，△β为噪声划分网格的角度划分的步长，L为噪声划分网格的角度划分的最大序号；忽略时间项exp-iωt，ω＝2πf，f的单位为赫兹；距声源距离为1m处的声压归一化为1；步骤1-3：设噪声源级的大小NSLj,l取决于噪声源的位置，得到单位面积的噪声强度： 由于噪声源的随机性，使海面附近的所有噪声源在接收点处产生的声压加上一个随机相位，得到接收点处接收到的噪声声压为： 其中为的随机相位，在[0,2π]之间均匀分布，为各区域块的噪声强度；areaj＝△β·△r·rj；步骤1-4：用平面波理论I＝|P22ρ0c0近似得到噪声强度，其中ρ0是密度，c0是声速，得到噪声谱级： 其中Iref为声压为1μPa的平面波的声强，P为声压；得到和处的噪声声压和声压复共轭的乘积： 其中星号上标代表复共轭；设不同区域块l≠l',j≠j'产生的噪声声压不相关，则噪声声压乘积的集合平均为： 当噪声是平稳噪声时，在统计意义上，集合平均用时间平均来代替；当且取对数，得到在处的噪声强度： 步骤1-5：采用直接方法计算单个扇区的声场，H1为声基阵处的海深，H2为距离超过设定阈值处的海深，对于阵元个数为Np的垂直线列阵，声场每计算一次，只能得到单个声源在Np个接收阵元上的归一化声压；要得到每个阵元的总声压级，每个噪声源都必须单独进行一次声场运算，因而采用直接法共需要进行MD＝J×L次声场计算；根据声场的互易性，将声源与接收点位置相互交换；声场每计算一次，得到单个声源在J个接收阵元上的归一化声压；要得到每个阵元的总声压级，采用互易方法时声场的计算次数为MR＝Np×L次；当计算距离为R，距离上的步长为Δr，声基阵处的海深为H1，阵元间距为Δd时，分别采用直接法和互易方法时的声场运行次数之比为： 步骤2：地形聚类算法；运用N×2D方法，将圆形区域均匀分成72个剖面，每个剖面计算四分之一波长深度处的声压值；通过地形聚类，将72个剖面的地形聚类成10种，将每类中与所在类中心地形最相似的地形作为这一类的地形，从而这一类的声压衰减值就是以这个为地形通过Bellhop射线模型算出来的声压衰减值。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西北工业大学 基于声场互易原理及地形聚类的海洋风成噪声快速计算方法