水声学物理基础 上PDF电子书下载

中文版序 1

第一篇　声音在海中的传播 1

第一章　绪论 1

1．研究声音在大海中传播的意义 1

目录 1

俄文版编者序 3

2．声的性质 3

英文版原序 4

а．连续性方程式 7

第二章　波动声学 7

1．基本方程式 7

б．运动方程式 11

в．理想流体中的力的方程式 12

г．物态方程式 14

2．理想流体中的波动方程 15

3．几种最简单的声波形式 18

а．平面波 18

б．正弦波 24

в．球面波 25

4．声波的特性 27

а．压力与流体速度的关系 27

б．声能与声强度 30

в．正弦振动的复数表示法 33

г．声源 35

5．粘滞性液体中的声波 41

а．声波透射条件与边界条件 44

6．媒质界面的影响 44

б．平面波的反射与折射 45

в．具有一个边界的均匀媒质 49

7．简正波动学说 54

а．在平行平面边界间的平面波 54

б．波在平行平面边界的媒质中的一般情况 59

в．强度作为位相分布的函数 61

8．互易定理 62

9．波动方法的一些缺点 66

1．波阵面与声线 67

а．球面波 67

第三章　射线声学 67

б．一般声波 69

2．若干基本方程 70

а．波阵面微分方程式 70

б．声线的微分方程式 73

3．具有速度梯度时声线之图形 75

а．声线方程式的推导 75

б．应用声线计算法校验深度 81

4．声强的计算 84

а．声强度沿声线变化的一般公式 85

б．附录 91

5．声线图与等强度曲线 99

а．绘制方法 99

б．温度随深度而作各种不同分布下的声线图 102

в．等强度曲线 104

6．射线声学规律 106

а．波阵面与广义波阵面 106

б．声强度 109

7．影区与绕射 110

第四章　测量方法 116

1．传播衰减的求定 118

2．直达声测定法 119

а．声发射器和声接收器 119

б．海上测定方法 122

в．测量结果的整理方法 127

3．反射信号的测定方法 132

第五章 深海中的声传播 134

1 决定深海中声传播的一些因素 134

а．温度的垂直分布与计算得到的声线图 135

б．垂直温度梯度的易变性 139

в．海深温度记录分类 141

2．等温层中的声传播 144

а．虚源的影响 145

б．声的吸收 149

в．声传播时衰减的易变性 158

г．短距离中声的传播 160

3．从等温层通过跃变层的声波的传播 161

а．频率24千赫时跃变层的影响 165

б．60千赫频率的声传播 172

4．海面附近负梯度时的声传播 173

а．上层9米厚的尖锐温度梯度 175

б．上层9米厚度的微弱温度梯度 188

в．60千赫频率的声传播 198

第六章　浅海中的声传播 200

1．确定浅海中声传播的一些因素 200

а．海底的影响 200

б．速度梯度与风力的影响 202

в．频率对声散射的影响 202

а．海底性质类型 204

2．海底的声学特性 204

б．24千赫频率的试验结果 206

3．声频的传播 222

а．长岛海区的试验 222

б．太平洋中的测量 224

в．小结 225

第七章　强度起伏 227

1．起伏现象的观察结果 227

а．起伏量 227

б．几率的分布 230

в．起伏速度 237

г．起伏的空间图形 242

2．起伏原因 242

а．舰艇的横摇与纵摇 242

б．干涉 243

в．微结构的聚焦作用 248

г．小结 250

1．水下爆炸时各种现象 251

第八章 爆炸声源 251

2．冲击波波阵面 255

3．冲击波的产生与衰减 258

4．二次压力波 262

5．水面的反射和空化现象 268

第九章　爆炸声在海中的传播 270

1．深水中短距离的传播 271

а．脉冲形状的变化和衰减 271

б．折射的影响 278

в．影区与绕射 281

г．傅氏分析结果 288

2．爆炸声在深海声道中较大距离内的传播 295

а．深水中的声道 296

б．实验结果 301

3．从海底的反射和在浅水中的传播 306

а．反射系数和到达时间 307

б．简正波简论 311

в．实验数据的分析 323

第十章　结论 332

1．基本定义 332

2．深海中的声传播 334

3．浅海中的声传播 337

4．起伏现象 339

目录 341

（下册） 341

第二篇　混响 341

第十一章　概论 341

1．混响概念的定义 341

2．混响的基本特性 342

1．声的散射 345

第十二章　混响强度的理论 345

2．体积混响 349

3．表面混响 360

4．海底混响 368

5．假设 369

а．混响的平均强度 371

б．反方向散射系数 373

в．个体散射体的散射持续时间 373

г．次级散射的忽略 376

д．费马定理和可逆定理 377

е．海面反射的影响 379

第十三章　测量方法 381

1．仪器和测量方法 381

2．记录的分析 388

第十四章　深海中的混响 390

1．倾斜发射 390

2．水平发射 402

3．平均混响级 421

4．空气泡层的散射系数 423

1．海底混响的定性叙述 425

第十五章　浅海中的混响 425

2．折射的影响 430

3．海底散射系数 432

4．换能器取向水平时的海底混响强度的平均级 442

第十六章　起伏与频率特性 445

1．起伏 445

2．混响的相干性 449

3．狭频带信号产生的混响的频率分析 452

4．宽频带信号的混响 456

第十七章　结论 459

1．定义 459

2．体积混响 461

3．表面混响 462

4．海底混响 463

5．起伏和频率特性 465

第三篇　潜水艇与水面舰艇的声音反射 467

第十八章　概论 467

1．目标反射本领的定义 469

第十九章 目标反射本领和确定目标反射本领的因素 469

2．球体目标的反射本领 473

3．信号长度的影响 476

а．长信号 478

б．短信号 478

第二十章　各种障碍物的声音反射理论 480

1．反射波的声压 481

2．菲涅耳区 486

а．球面 490

3．简单目标的目标反射本领 490

б．任意突出的表面 492

в．圆柱体 493

г．近距离内的反射 494

4．潜水艇的反射 495

5．非镜面反射 495

6．信号长度的影响 496

第二十一章　直接测量的方法 498

1．直接测量的原理 498

а．在圣地亚哥的测量 499

2．测量方法 499

б．在纽-伦敦的测量 500

в．在伍慈-霍尔的测量 500

г．在哈佛的测量 501

д．在罗吉尔吉尔堡的测量 501

3．测量结果的分析 503

4．校准的误差 504

5．传播衰减的影响 504

а．测量方法 506

б．传播衰减测量的偏差 507

в．海面反射 508

6．回声信号的不固定 510

а．变动 510

б．起伏 511

в．回声信号的级和结构 512

г．回声强度峰值与平均值之比 512

第二十二章　间接测量的方法 514

1．间接测量的原理 514

2．潜艇的目标反射本领 521

4．各种测量方法的差别 522

3．波长的影响 522

第二十三章　潜水艇的目标反射本领 524

1．目标反射本领依赖于潜艇航向角的关系 524

а．航向角 525

б．仰角 528

2．与潜艇型号的关系 533

а．直接测量 534

б．间接测量 534

в．不对称 537

3．目标反射本领与潜艇航行速度的关系 538

4．目标反射本领与距离的关系 539

5．目标反射本领与发送信号长度的关系 541

6．目标反射本领与频率的关系 544

7．水文条件的影响 547

8．回声信号的结构 550

第二十四章　水面舰艇的目标反射本领 558

1．测量的方法 559

2．目标反射本领与航向角的关系 560

3．目标反射本领与距离的关系 563

5．目标反射本领与舰艇类型的关系 568

4．目标反射本领与航速的关系 568

6．目标反射本领与发送信号的长度以及频率的关系 569

第二十五章　结论 571

1．目标反射本领的定义 571

2．下潜潜水艇的舷侧回声信号 572

3．下潜潜水艇的非舷侧回声信号 574

4．水面舰艇的回声信号 576

第二十六章　绪论 577

1．关于尾流的概念 577

第四篇　尾流的声学性质 577

2．尾流的作用 580

第二十七章　空气泡的形成和消灭 582

1．在空化时气泡的形成 582

а．螺旋桨上空化的机理 582

б．气泡大小的变化 584

2．气泡的可浮性和上浮速度 585

3．进入水中的空气 587

第二十八章　气泡的声学理论 589

1．单个理想气泡上的声散射 589

2．实际气泡上声音的散射和吸收 596

3．声波在尾流气泡较多的液体中的传播 603

а．一般理论 603

б．声音在气泡区域中的传播 605

в．声音的散射 609

г．声音的反射与折射 613

д．气泡对媒质声学特性所引起影响的实验数据 616

第二十九章　尾流内的速度与温度分布 622

1．尾流内的速度分布 622

2．尾流中的温度分布 623

3．速度和温度不均匀性中的声散射 626

а．温度不均匀性的影响 628

б．速度不均匀性的影响 629

第三十章　研究尾流的方法 631

1．收听与水声定位 631

2．研究方法 637

а．瞄准误差 638

б．实际情况下的校正 639

в．水文因素的影响 640

1．根据空中摄影资料而得的尾流几何形状 641

第三十一章　尾流几何学 641

2．尾流的扩展速度 643

3．应用回声测深仪测量 645

а．水面舰艇的尾流 645

б．潜水艇的尾流 648

第三十二章　声波通过尾流的传播 650

1．定义 650

2．测量方法 652

3．尾流中声传播的衰减 653

4．声波沿尾流的传播 659

5．声波在由螺旋推进器的模型所形成的尾流内传播时的衰减 660

第三十三章　尾流的回声 664

1．关于尾流声反射本领的概念 664

а．尾流目标反射本领和尾流声反射本领 664

б．尾流声反射本领对于其物理参数的依赖关系 667

в．尾流声反射本领的定义 678

г．尾流声反射本领的降低速度 681

2．设备参数的讨论 683

а．换能器的指向性 684

б．发送信号长度 685

в．频率 686

3．潜水艇尾流的回声 688

4．水面舰艇尾流的回声信号 690

а．尾流的水声定位测量 690

б．深水中的测量 691

5．由螺旋桨模型造成的尾流回声 695

第三十四章　气泡对尾流声学特性的影响 699

1．尾流中存在气泡的证明 699

2．通过尾流的声传播 700

3．尾流的回声 703

а．水面舰艇 706

б．潜水艇 707

в．螺旋桨模型 708

4．尾流的衰减 709

第三十五章　结论 712

1．尾流的几何形状 712

2．尾流中的声吸收 713

3．尾流的回声 715

附录 721