Геометрична модель розповсюдження звуку в водному середовищі
Вантажиться...
Дата
2018-12
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Анотація
Обсяг роботи 60 аркушів, кількість ілюстрацій 23, таблиць 14, 2 додатки, 31 джерело за переліком посилань.
Актуальність теми. На сьогоднішній день триває розробка програмного забезпечення моделюючого комплексу гідроакустичних приладів, під час якої будуть використані результати даної роботи. Зазвичай геометричні моделі розповсюдження звуку у водному середовищі використовуються для дослідження розповсюдження звукових хвиль в морській воді для різних погодних та кліматичних умов, рельєфу морського дна. Складність моделювання полягає в анізотропності морського середовища по глибині, що веде до викривлення (рефракції) звукових променів.
Мета дослідження полягає в створенні геометричної моделі розповсюдження звуку в водному середовищі, яка відображатиме залежність траєкторії звукового променя від початкового кута випромінювання, та використанні створеної моделі для вирішення двоточкової крайової задачі.
Задачі дослідження:
– перевірити точність методу спрощення формули Вільсона до вигляду полінома 2-го степеня;
– на профілі швидкості звуку за глибиною занурення, виділити та дослідити ділянки з лінійною залежністю;
– вивести для кожного з виділених водних шарів формули залежності траєкторії звукового променя від початкових значень швидкості звуку та кута випромінювання;
– побудувати траєкторію звукового променя, використовуючи виведені формули для кожного водного шару, та застосувати отриману модель для розв’язання наступної двоточкової крайової задачі: джерело звуку знаходиться на поверхні, розташування гідроакустичної станції (ГАС) задається користувачем програми; потрібно знайти початковий кут випромінювання, при якому звуковий промінь потрапить в ГАС.
Об’єктом дослідження є комп’ютерні інформаційні технології геометричного моделювання.
Предметом дослідження є комп’ютерні інформаційні технології геометричного моделювання для побудови моделі розповсюдження звуку в водному середовищі.
Наукова новизна одержаних результатів. Набуло подальшого розвитку застосування методу побудови траєкторії звукового променя для стратифікованого за швидкістю звуку водного середовища, за рахунок застосування даного методу до реальних даних, одержаних в результаті проведення експерименту з вимірювання швидкості звуку.
Практичне значення одержаних результатів. Програмне забезпечення може бути використане для розв’язання доточкової крайової задачі в гідроакустиці з наступними умовами:
– джерело звуку знаходиться на поверхні моря;
– гідроакустична станція розташована на заданій відстані та глибині від джерела звуку;
– водне середовище поділене на 4 водних шари, для кожного з яких є характерною лінійна залежність швидкості звуку від глибини занурення;
– необхідно знайти кут випромінювання, при якому звуковий промінь потрапить в ГАС.
Публікації. Євтушенко А. М., Щербашин Ю. Д. Використання методу планованого експерименту на прикладі спрощення формули Вільсона. – К. : 7 КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2018. – Матеріали ХVІ Міжнародної науково-практичної конференції аспірантів, магістрантів і студентів «Сучасні проблеми наукового забезпечення енергетики», м. Київ – Т. 2. – с. 216 / ISBN 978-966-622-888-1.
Опис
Ключові слова
швидкість звуку, спрощення формули Вільсона, профіль швидкості звуку за глибиною, лінійна залежність, траєкторія звукового променя, кут випромінювання, двоточкова крайова задача, speed of sound, simplification of Wilson's formula, depth sound profile, linear dependence, trajectory of sound beam, angle of emission, two-point boundary value problem
Бібліографічний опис
Євтушенко, А. М. Геометрична модель розповсюдження звуку в водному середовищі : магістерська дис. : 122 Комп’ютерні науки та інформаційні технології / Євтушенко Артем Михайлович. – Київ, 2018. – 67 с.