2007-水声学原理试题答案

2007-水声学原理试题答案

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2006/07学年第 2学期试题名称 , 水声学原理 A 共 3页第 1 页

专业年级海洋技术学号姓名授课教师宋志杰分数一、选择题 (36%) 下面各小题中只有一个表述是正确的。选择正确答案相应的字母填于空格处。

1. 舰艇辐射噪声由三部分组成，其中包括。(2%)

A. 流噪声、自噪声和机械噪声。

B. 流噪声、自噪声和螺旋桨噪声。

C. 流噪声、螺旋桨噪声和机械噪声。

D. 自噪声、机械噪声和螺旋桨噪声。

2. 海洋混响包括。(2%)

A. 体积混响、本地混响和海面混响。

B. 体积混响、海底混响和海面混响。

C. 体积混响、海底混响和异地混响。

D. 海面混响、海底混响和异地混响。

3. 两列同向传播、声强均为20dB且完全相干的一维平面波叠加在一起后，可能的声强最大值和最小值分别为。(5%)

C(z) A. 80 dB和40dB。 B. 80 dB和0dB。 0

C. 23 dB和0dB。

D. 26dB和-dB。 ,

4. 如右图所示声速剖面，声源位于声道轴z=200m上。 0z 0

海面处C(0)=1520m/s, 海底处C(H)=1540m/s, C(z) 0

=1500m/s。一条自声源出发、初始掠角为10º[cos(10

H º)=0.9848]的声线将。(4%)

第4题图 A. 在声道轴上方被海面反射、在声道轴上下方被海底反

射。 z

B. 在声道轴上方反转、在声道轴上下方被海底反

射。

C ρ 11C. 在声道轴上方被海面反射、在声道轴上下方反

θ转。x 0 θ

C ρ 22D. 在声道轴上方反转、在声道轴上下方反转。

第5题图 5. 平面波入射到两均匀介质分界面上，如右图所

示。设满足在第2介质中产生非均匀平面波的条件，则非均匀平面波。(4%) * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

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* 装订线 * * * * * * * * * * * *

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2006/07学年第 2 学期试题名称 ,水声学原理 ,A，共 3 页第 2 页

A. 沿z轴反方向传播，沿x轴正方向振幅衰减。

B. 沿x轴正方向传播，沿x轴正方向振幅衰减。

C. 沿x轴正方向传播，沿z轴反方向振幅衰减。

D. 沿z轴反方向传播，沿z轴反方向振幅衰减。

6. 在水平不变(声速剖面和海区深度不随经、纬度变化)的分层海水介质中，

。对于给定号数n的简正波，其水平波数为、垂直波数为

满,kcxyzcz(,,)(),nzn足。(4%)

A.。不随深度变化，也不随深度变化。 ,knzn

B. 不随深度变化，随深度变化。 ,knzn

C. 随深度变化，也随深度变化。 ,knzn

D. 随深度变化，不随深度变化。 ,knzn

,7. 波矢量的某一分量，如，为复数，表示。(3%) kkx

A. 沿x方向，该列波相位跃变。

B. 沿x方向，该列波振幅衰减。

C. 沿x方向，该列波同时存在相位跃变和振幅衰减。

D. 沿x方向，该列波不存在相位跃变和振幅衰减。

8. 目标强度可能大于0。这一现象的数学起因是把散射声强折算到距离声学中心1m处造成的。这一现象的物理本质是。(4%)

A. 目标的表面积大使得散射截面大，可能引起目标强度大于0。

B. 目标的材料不同使得散射截面不同，可能引起目标强度大于0。

C. 目标的形状不同使得散射截面不同，可能引起目标强度大于0。

D. A.、B. 和C. 共同引起目标强度可能大于0。

9. 在海水中远距离处水接收声脉冲，接收波形的前、后沿(上升时间、下降时间)被拉长。产生这种现象的最可能原因是。(4%)

A. 多途效应。

B.。干涉效应。

C. 多普勒效应。

10. 小振幅近似下波动方程是线性的。这使得声场满足叠加原理。这表明。(4%)

中国海洋大学命题专用纸,附页2,

2006/07学年第 2 学期试题名称 ,水声学原理 ,A，共 3 页第 3 页 A. 声强满足叠加原理。

B. 声压满足叠加原理。

C. 声压振幅满足叠加原理。

D. 质点振速振幅满足叠加原理。

二、简要回答:(24%)

1. 平面波由第1介质入射到两均匀介质分界面上，在第2介质中产生非均匀平面波的必要条件是什么,穿透深度和入射平面波频率的关系,

2. 在计算水中小气泡的散射声场时，称小气泡为“空气弹簧”，为什么,

3. 以均匀硬底浅海声场中某一

号简正波为例，描述(不讨论应答器脉冲

应答器脉冲具体的解)简正波的物理图象。 18dB 目标回声入设脉冲 3dB 三、证明在声速线性分布层中声

线的轨迹是圆狐。(15%)

测量端水听器接收信号目标端水听器接收信号四、应答器法测量目标强度。

已知接收端水听器接收到的应第四题示意图

答器信号与目标回波的声强差

是3dB，目标端水听器接收到应答器信号与发射脉冲信号的声强差是18dB，求该目标的目标强度。(10%)

五、已知静止状态下，海水中声速、密度和静压,力P，水中气泡内空气声速

c、密cww0s

22度，气泡半径;等效弹性系数，辐射声阻，共振质

量,aKPSV,,/RSka,,()smsw0000

ka,,FMcSV，作用于小气泡的总压力，其中和分别S为静态时小气泡的表面积s000,

,kc,,/和体积，为水中波数，为热容比，,为激发力的圆频率。假设气泡振动过程中w

无热损耗，画出气泡振动类比电路，并求出气泡的共振频率。(15%)