Изучение сферического источника звука в воздухе вблизи поверхности морской среды

При больших значениях kLвыражение (2.10) дает многолепестковую характеристику направленности с множеством одинаковых максимумов, разделенных нулевыми значениями, что будет показано в следующем разделе данной работы (рис. 3.1). Каждый лепесток представляет собой конусообразное тело вращения. В максимумах, соответствующих направлениям, для которых (l - целое), поле системы равно двойному полю, создаваемому одним из монополей (разность фаз вкладов каждого монополя равна целому числу периодов).Нули соответствуют направлениямВ направлениях, соответствующихимеем, что означает, что в этих направлениях плотность потока мощности излучения составляет половину максимальной.При многолепестковой характеристике и в направлениях, не слишком близкихк оси системы, ширина лепестков составляет («от нуля до нуля») приблизительно: (2.11)3Расчет и построение графиков зависимости Фр(θ) По полученному ранее выражению для характеристики направленности (2.10) произведем расчет и построим графики зависимости Фр(θ). Для этого будем использовать пакет приложений MathcadProfessional[13]. Введем необходимые данные в программу:Построим график характеристики направленности сферического излучателя, находящегося вблизи поверхности морской среды, в полярных координатах (рис. 3.1).Рисунок 3.1 - График характеристики направленности сферического излучателя, находящегося вблизи поверхности морской среды, в полярных координатахПри уменьшении величины что соответствует уменьшению частоты или расстояния между излучателями, все лепестки будут поворачиваться, приближаясь к положительному и отрицательному направлениям оси системы и несколько меняя свою форму (уширяясь). Лепесток, подошедший к оси, исчезает при дальнейшем уменьшении kL так что число лепестков уменьшается вместе с kL. Число лепестков, т. е. число нулей в диапазоне изменения 0 от нуля до 90°, равно целой части величины kL/π. Минимальное расстояние между излучателями, при котором имеется еще целый лепесток, равно половине длины волны (kL= π). Единственный лепесток имеет в этом случае вид тора с нулевым просветом. При дальнейшем уменьшении kL поле не исчезает ни по какому направлению и при стремлении kL к нулю характеристика стремится к сфере, а амплитуда во всех направлениях делается равной двойной амплитуде поля, создаваемого одним излучателем.ЗаключениеВ ходе выполнения курсовой работы по дисциплине «Общая акустика» был изучен сферический источник звука в воздухе вблизи поверхности морской среды.В процессе изучения данного вопроса были рассчитаны удельные акустические сопротивления сред и коэффициент отражения на границе воздух – вода.Также при подготовке курсовой работы была выведена формула характеристики направления излучателя Фр(θ).Произведен расчет и построены графики зависимости Фр(θ).Таким образом, цель работы достигнута, а поставленные задачи решены.Рассмотренный в рамках данной курсовой работы сферический излучатель не является узконаправленным, т.к. имеет высокий уровень боковых лепестков. Для практики в современной гидролокации представляет интерес возможность распространения интенсивных акустических импульсов в океане и самомодуляция импульсов в водной среде. В настоящее время параметрические гидроакустические приборы имеют узкую диаграмму направленности при отсутствии боковых лепестков, что является весьма перспективным направлением гидроакустики.В заключение стоит упомянуть тот факт, что основы классический акустики были заложены еще в XIX веке, однако только в 20-х годах XX столетия теория звука получила дальнейшее развитие в связи с развитием экспериментальной техники и расширением области практических применений акустики. Данный факт говорит о важности изучаемой данной дисциплине при подготовке квалифицированных специалистов.Полученные в ходе подготовки и выполнения данной курсовой работы знания и навыки будут полезны при написании выпускной квалификационной работы и в дальнейшей профессиональной деятельности.Список использованных источниковКурс лекций по теории звука/С.Н. Ржевкин. – М.: Изд-во московского ун-та, 1960. – 336 с.Справочник по акустике/ Иофе В.К., Корольков В.Г., Сапожков М. А./Под ред. М.А. Сапожкова. – М.: Связь, 1979. – 312 с.ТЕОРИЯ ВОЛНОВЫХ ПРОЦЕССОВ: Акустические волны: Учебной пособие / И.П. Соловьянова, С.Н. Шабунин. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2004. 142 с.Лепендин Л. Ф. Акустика/Учеб. Пособие для втузов. – М.: Высш. Школа, 1978. – 448 с.Общая акустика. М. А. Исакович. Учебное пособие. Издательство «Наука», Главная редакция физико-математической литературы, М., 1973 г.Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Теоретическая физика, Гидродинамика (том VI), Москва, Наука, 1988. В.А. Красильников, В.В. Крылов, Введение в физическую акустику, Москва, Наука, 1984.Справочник физических величин, Спб., Лениздат “Союз”, 2001, 160 стр. Чертов А.Г. Физические величины. Справочник. М., Аквариум, 1997, 335 с. В.Н.Тюлин. Введение в теорию излучения и рассеяния звука. М., Наука, 1976.Ф. Крауфорд. Волны. БКФ, М., Наука, 1974, 528 с. “Акустика в задачах” (под редакцией С.Н.Гурбатова и О.В.Руденко). М., Наука, Физматлит, 1996, 336 стр.Макаров Е. Г. Инженерные расчеты в Mathcad. Учебный курс. – Спб.: Питер, 2005. – 448 с.Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Механика сплошных сред. М. – Л., 1944. – 244 с.Гидроакустическая энциклопедия/ Под общ. ред. В. И. Тимошенко. – Таганрог: Издательство ТРТУ. Изд. 2-ое, исправленное и дополненное. 2000. – 854 с.