蛙人根據(jù)攜帶呼吸器的不同分為閉式呼吸和開(kāi)式呼吸兩種，氧氣瓶是開(kāi)式呼吸蛙人進(jìn)行水下偵察和執(zhí)行特殊任務(wù)所必須攜帶的裝備之一，也是對(duì)蛙人回波強(qiáng)度產(chǎn)生影響的主要散射體.Donskoy等經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)呼吸調(diào)節(jié)器的高、低壓閥是蛙人水下呼吸輻射聲信號(hào)主要來(lái)源.Hollett等在發(fā)射信號(hào)為100 kHz 時(shí)，得出的結(jié)論是攜帶開(kāi)放式呼吸器的蛙人目標(biāo)強(qiáng)度比同等條件下的閉式呼吸蛙人目標(biāo)強(qiáng)度高約 5～10 dB.Sarangapani等指出肺和氧氣瓶可能是蛙人目標(biāo)強(qiáng)度的主要因素，并使用簡(jiǎn)單的有限圓柱體模型對(duì)蛙人進(jìn)行近似建模，計(jì)算并測(cè)量了60 kHz不同方向柱體模型的目標(biāo)強(qiáng)度，結(jié)果顯示在26 m范圍內(nèi)，近似模型的目標(biāo)強(qiáng)度等于-21.4 dB.聶東虎等通過(guò)聲學(xué)軟球體和剛性圓柱建立了蛙人數(shù)值計(jì)算的近似模型，以攜帶開(kāi)放式呼吸器的蛙人作為研究對(duì)象，測(cè)量了正面、側(cè)面、平躺3種姿態(tài)下的目標(biāo)強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果，得到了目標(biāo)強(qiáng)度隨入射角度變化關(guān)系，3種姿態(tài)下測(cè)量得到的目標(biāo)強(qiáng)度平均值分別為-15.1、-15.9 以及-25.3 dB.實(shí)驗(yàn)中采用干粉滅火器模擬氧氣瓶得到的目標(biāo)強(qiáng)度平均值約為-16.6 dB，結(jié)果表明回波貢獻(xiàn)最大的是氣泡群，相比潛水裝備，蛙人身體對(duì)回波的貢獻(xiàn)較小.張波等在蛙人目標(biāo)強(qiáng)度測(cè)量試驗(yàn)中，以頻率為75 kHz聲波為發(fā)射聲源，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證分析認(rèn)為呼吸產(chǎn)生的氣泡群、潛水服、呼吸氣瓶是影響蛙人目標(biāo)強(qiáng)度的主要因素，其中呼吸氣瓶的目標(biāo)強(qiáng)度小于-20.6 dB，蛙人人體的目標(biāo)強(qiáng)度約為-27.2 dB，表明蛙人攜帶設(shè)備所產(chǎn)生的貢獻(xiàn)高于人體的影響.Zampolli等用剛硬柱殼氣腔模擬不銹鋼呼吸器，該模型忽略了目標(biāo)的彈性特性，僅在前后向散射目標(biāo)強(qiáng)度隨頻率變化的關(guān)系方面驗(yàn)證了模擬模型的適用性.Houston等在水池實(shí)驗(yàn)測(cè)量了潛水員呼吸氣瓶的目標(biāo)強(qiáng)度，給出結(jié)論是潛水員/氧氣瓶的目標(biāo)強(qiáng)度可近似為簡(jiǎn)單圓柱體或球體形狀.可見(jiàn)，氧氣瓶在蛙人目標(biāo)強(qiáng)度中的作用不可忽視.但是已有研究得到的氣瓶的目標(biāo)強(qiáng)度不完全相同，主要原因在于氧氣瓶多數(shù)采用近似結(jié)構(gòu)，或者替代品.另外，不同姿態(tài)、不同的入射波頻率對(duì)蛙人的目標(biāo)強(qiáng)度影響較大.因此建立精確模型，預(yù)報(bào)全方位的目標(biāo)特性是分析蛙人目標(biāo)特性并進(jìn)一步識(shí)別的關(guān)鍵.

充分考慮入射方向以及姿態(tài)變化在回波特性測(cè)量中的作用，獲取全向、寬帶、精細(xì)化頻率間隔的目標(biāo)回波特性，對(duì)于掌握蛙人總體目標(biāo)特性有意義.基于周向分解的二維有限元軸對(duì)稱(chēng)模型數(shù)值方法構(gòu)建氧氣瓶模型，計(jì)算非軸對(duì)稱(chēng)激勵(lì)下三維目標(biāo)在不同方位目標(biāo)頻率響應(yīng)，闡述回波主要成分產(chǎn)生的機(jī)理以及頻率響應(yīng)的共振特性與目標(biāo)結(jié)構(gòu)的關(guān)系，研究成果對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)目標(biāo)的散射特性預(yù)報(bào)有指導(dǎo)意義.

1 有限元模型與數(shù)值計(jì)算

1.1 氧氣瓶結(jié)構(gòu)

為了提高運(yùn)算效率并拓展頻帶寬度，構(gòu)建周向分解的二維有限元軸對(duì)稱(chēng)模型計(jì)算三維目標(biāo)散射遠(yuǎn)場(chǎng)，完成全方位氧氣瓶頻率響應(yīng)的數(shù)值計(jì)算，計(jì)算中所采用的幾何結(jié)構(gòu)如圖1所示.圖中和分別為氣閥帽端部小臺(tái)階尺寸；為氧氣瓶柱體半徑；殼體厚度為0.8 cm；瓶體總長(zhǎng)72 cm.

1.2 二維有限元模型的遠(yuǎn)場(chǎng)積分公式

軸對(duì)稱(chēng)目標(biāo)在非軸對(duì)稱(chēng)激勵(lì)下目標(biāo)遠(yuǎn)場(chǎng)積分公式為

z(||))-(||)×

(1)

式中：()為遠(yuǎn)場(chǎng)聲壓；(，，)(和分別為遠(yuǎn)場(chǎng)點(diǎn)徑向和周向距離，為聲波入射角)為遠(yuǎn)場(chǎng)點(diǎn)；為入射聲波波數(shù)，大小為2π(為聲波波長(zhǎng))；為周向分解階次；為線積分所在的圍線；(，，)(和為目標(biāo)表面任意點(diǎn)徑向和周向距離，為該點(diǎn)方位角)為目標(biāo)表面任一點(diǎn)坐標(biāo)；、、分別為二維軸對(duì)稱(chēng)目標(biāo)表面聲壓、法向位移徑向以及周向分量的周向分解形式；和分別為徑向和軸向的單位法向量；為聲波角頻率；為流體介質(zhì)密度令=||，則()、()滿(mǎn)足下式：

()=2πi()ei

1.3 數(shù)值計(jì)算

結(jié)合圖2～5所描述的回波亮點(diǎn)特性，分析氧氣瓶頻率響應(yīng)及其共振機(jī)理.

在線性聲學(xué)的假設(shè)下，信號(hào)發(fā)射至接收過(guò)程可以近似為線性時(shí)不變系統(tǒng)，回波就是系統(tǒng)對(duì)入射信號(hào)的響應(yīng)，即時(shí)域回波可以利用發(fā)射信號(hào)和系統(tǒng)脈沖響應(yīng)的卷積求解.根據(jù)卷積定理，空間域中的卷積運(yùn)算可通過(guò)求解兩個(gè)函數(shù)快速傅里葉變換乘積的反變換而得.圖2所示頻率-角度譜即為全方位系統(tǒng)傳輸函數(shù)與入射調(diào)頻信號(hào)的頻率-角度譜相乘后，進(jìn)行快速的傅里葉反變換得到目標(biāo)時(shí)域回波仿真，結(jié)果如圖3所示.圖中為目標(biāo)時(shí)域回波的傳播雙程；PL為回波聲壓級(jí).相比有限長(zhǎng)柱殼，氧氣瓶頻率-角度譜和距離-角度時(shí)域回波呈現(xiàn)明顯的不對(duì)稱(chēng)性.

若聲波垂直于平頂端，即=0°，環(huán)繞波形成程差近似為2+π的等間隔波陣列.

2 回波機(jī)理及頻率共振響應(yīng)特性解釋

2.1 回波構(gòu)成與行程

（4）根據(jù)圖丙可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.24A，則燈泡的額定功率：P=U·I=2.5V×0.24A=0.6W。

2.2 距離-角度時(shí)域回波生成機(jī)理

若以目標(biāo)中心為參考點(diǎn)，各個(gè)回波成分出現(xiàn)的角度范圍以及相對(duì)于目標(biāo)中心的程差數(shù)值估計(jì)結(jié)果如表1所示.

若目標(biāo)為有限長(zhǎng)柱殼，則表1中的=0，=0彈性環(huán)繞波激發(fā)的條件是入射角等于臨界角，即=arcsin()，根據(jù)本文采用的材料參數(shù)得到≈31°，為s波相速度.根據(jù)表1所示的目標(biāo)回波亮點(diǎn)出現(xiàn)的角度范圍和相對(duì)程差計(jì)算公式，得到目標(biāo)回波的預(yù)報(bào)結(jié)果如圖5所示.預(yù)報(bào)結(jié)果和數(shù)值計(jì)算回波仿真得到回波亮點(diǎn)相一致.根據(jù)圖5得出以下結(jié)論：

(1)圖5(a)中，亮點(diǎn)回波產(chǎn)生特性關(guān)于=90°對(duì)稱(chēng)非正橫入射方向的回波亮點(diǎn)主要由4個(gè)棱角產(chǎn)生，以=0°～90°為例，由于棱角④產(chǎn)生的波是聲波經(jīng)繞射后返回的聲波, 故相對(duì)較弱.由于沿圓柱端面徑向和側(cè)面軸向的反向存在表面波的再輻射，故棱角②和③在臨界角附近產(chǎn)生的回波將會(huì)有明顯增強(qiáng)現(xiàn)象，增強(qiáng)是由彈性波引起的，如圖5中箭頭所指?處.

當(dāng)腹板越來(lái)越厚時(shí)，靠近支座的剪力滯系數(shù)和剪力滯系數(shù)峰值有所減小，其他位置的剪力滯系數(shù)差別不是很大。腹板越厚，剪力滯系數(shù)的縱向分布趨勢(shì)將越均勻。

彈性體受聲波激勵(lì)產(chǎn)生的散射波主要包括幾何鏡反射波、Franz波、彈性散射波等.構(gòu)成氧氣瓶回波的主要成分及行程計(jì)算如圖4所示.圖中、、、、、依次為棱角①、棱角②、不連續(xù)點(diǎn)③、不連續(xù)點(diǎn)④、球冠⑤及氣閥⑥等結(jié)構(gòu)亮點(diǎn)回波相對(duì)于目標(biāo)中心的行程差；′、分別為氧氣瓶總長(zhǎng)度和閥門(mén)高度；為球冠半徑聲波入射角=0°～180°，在回波能量中的主要貢獻(xiàn)包括棱角①、棱角②、不連續(xù)點(diǎn)③、不連續(xù)點(diǎn)④、球冠⑤及氣閥⑥的亮點(diǎn)回波以及彈性環(huán)繞波.

從反應(yīng)體系進(jìn)入相平衡點(diǎn)、誘導(dǎo)時(shí)間和t 90時(shí)間來(lái)看，隨著反應(yīng)溫度不斷升高，甲烷水合反應(yīng)的速率逐漸加快，到達(dá)相平衡點(diǎn)，誘導(dǎo)期的時(shí)間逐漸減小。從化學(xué)反應(yīng)速率角度分析，溫度越高，化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的速度越快。甲烷的水合過(guò)程可近似看做類(lèi)結(jié)晶的非化學(xué)計(jì)量的放熱反應(yīng)，因此，隨著反應(yīng)溫度的升高，273.95 K的反應(yīng)體系較273.75 K的反應(yīng)體系較早地達(dá)到了水合反應(yīng)的相平衡點(diǎn)和誘導(dǎo)期，甲烷水合反應(yīng)的整體反應(yīng)速率也逐漸減小。

(2)圖5(b)中，亮點(diǎn)回波產(chǎn)生特性關(guān)于=90°非對(duì)稱(chēng)當(dāng)聲波入射方向=0°～90°非正橫入射方向，③和④處為不連續(xù)點(diǎn)，因此氧氣瓶的回波亮點(diǎn)主要由2個(gè)棱角、1個(gè)不連續(xù)點(diǎn)和氣閥產(chǎn)生，④點(diǎn)能量較低可忽略.當(dāng)=90°～180°時(shí)，由于氣瓶球冠的存在，不連續(xù)點(diǎn)③和④為平滑過(guò)渡點(diǎn)，不存在棱角亮點(diǎn)回波，故回波主要貢獻(xiàn)由棱角①、②以及球冠和氣閥產(chǎn)生.=180°為氣閥端，相比平頂端回波能量較低.氧氣瓶在臨界角附近同樣存在由于彈性波引起的增強(qiáng)現(xiàn)象.

(3)=0°和=90°方向，即正橫和平頂方位，除棱角波外，還存在等距傳播的表面環(huán)繞波，且程差分別近似為2π和2′+π，如圖5中?所示.

其中mk代表了第k個(gè)采樣的芯片，M是采樣的總和，其基數(shù)是仿真中采樣的數(shù)量.在上述模型中，緩沖器延遲下限r(nóng)i是變量，并由解算器決定.約束式(12)要求延遲范圍包括0在內(nèi).在每一次解決完優(yōu)化問(wèn)題式(7)～(12)以后，我們標(biāo)記第mk采樣的緩沖器調(diào)整數(shù)目是nk.

2.3 頻率響應(yīng)及共振特性形成機(jī)理

氧氣瓶外殼用不銹鋼材料，密度為 7 800 kg/m，縱波聲速 6 020 m/s，橫波聲速 3 200 m/s.采用收發(fā)合置測(cè)試方式，發(fā)射和接收位于目標(biāo)遠(yuǎn)場(chǎng)50 m處.圖2所示為利用二維有限元軸對(duì)稱(chēng)模型計(jì)算得到的氧氣瓶全方位的散射頻率響應(yīng)特性函數(shù)，即頻率-角度譜，圖中TS為目標(biāo)強(qiáng)度，為聲波頻率.為了說(shuō)明氧氣瓶幾何構(gòu)成的各部分在總場(chǎng)中的貢獻(xiàn)，將內(nèi)中空的有限長(zhǎng)柱殼模型散射特性作為對(duì)比.聲波入射角范圍為0°～180°；發(fā)射信號(hào)頻率范圍為100～20 kHz.其中0° 為平頂端入射，90° 為正橫方向，180° 為球冠和閥門(mén)端.

(1)聲波入射方向=90°，氧氣瓶和柱殼散射頻率響應(yīng)規(guī)律相似，主要貢獻(xiàn)是平面鏡反射波及繞柱殼彈性環(huán)繞s波和a波.由于a波相速度小于，a波無(wú)法到達(dá)遠(yuǎn)場(chǎng)，此時(shí)，彈性波共振產(chǎn)生的條件是第次和第-1次環(huán)繞s波與鏡反射回波的相位差為2π的整數(shù)倍，此時(shí)共振頻率為

(2)

放飛想象力，無(wú)論是閱讀還是寫(xiě)作，只有將自己的思維放飛，才能夠很快接受童話(huà)故事帶給自己的快樂(lè)，也才能夠理解童話(huà)故事后的真正含義。發(fā)展想象力，獲得更多的快樂(lè)和幸福，用最本真、最真誠(chéng)的眼光看世界。在教學(xué)中，教師要注意語(yǔ)言的童話(huà)性，用兒童視野開(kāi)展童話(huà)教學(xué)。

(2)若入射方向偏離0° 且小于90° 斜入射，球冠部分尚未產(chǎn)生亮點(diǎn)回波，回波主要由棱角①、②及不連續(xù)點(diǎn)③和氣閥⑥產(chǎn)生的波構(gòu)成，不同回波之間行程差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，亮點(diǎn)回波相互耦合發(fā)生共振，形成頻率響應(yīng)峰值，共振頻率為

滿(mǎn)足：

(3)

式中：為計(jì)算共振峰亮點(diǎn)對(duì)個(gè)數(shù)；為形成共振峰的相對(duì)程差與波長(zhǎng)之比；1和2分別為用于共振峰預(yù)報(bào)的兩個(gè)亮點(diǎn)相對(duì)于目標(biāo)中心的程差，與此同時(shí)環(huán)繞波沿柱體表面螺旋環(huán)繞傳播并向外輻射.

通信作者：楊健，從事林業(yè)科技項(xiàng)目管理和竹林機(jī)械開(kāi)發(fā)與應(yīng)用研究工作。E-mail: 963665252@qq.com。

cos=cos/sin

cos=sincos

(4)=90°～180° 時(shí)，散射回波中的棱角波主要包括棱角①、②、氣閥⑥和球冠⑤亮點(diǎn)疊加，共振峰產(chǎn)生的機(jī)理和前述一致.若90°-<<90°+，還存在彈性環(huán)繞波.=180° 時(shí)，聲波正對(duì)氧氣瓶閥門(mén)照射，當(dāng)頻率大于10 kHz，回波強(qiáng)度相比有限長(zhǎng)柱殼下降顯著，這是由于氣閥端的小平面和球冠的組合結(jié)構(gòu)類(lèi)似于由尖部和基部構(gòu)成的吸聲劈尖，在高頻信號(hào)激勵(lì)下具有吸聲作用.當(dāng)=90°時(shí)，為正橫方向，高頻處氧氣瓶散射聲壓比柱殼高出10 dB.偏向氣瓶閥門(mén)側(cè)斜入射，由于此時(shí)主要回波為彈性環(huán)繞波，氧氣瓶強(qiáng)度和柱殼目標(biāo)強(qiáng)度均低于-20 dB.

2π(1-coscos)sin=2π

=1, 2, 3, …

(3)=～90°，與有限長(zhǎng)柱殼相比較，閥門(mén)的附加亮點(diǎn)使得氧氣瓶散射強(qiáng)度增強(qiáng)，且頻域共振峰特性較為復(fù)雜.棱角①、②、不連續(xù)點(diǎn)③以及氣閥⑥所產(chǎn)生的亮點(diǎn)回波兩兩之間行程差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，亮點(diǎn)回波相互耦合發(fā)生共振，形成頻率響應(yīng)峰值.聲波偏向平頂端斜入射，相對(duì)于正橫方向，兩種目標(biāo)散射強(qiáng)度降低，氧氣瓶頻響共振峰起伏劇烈.原因在于氧氣瓶的主體是殼體，其回波是由若干個(gè)亮點(diǎn)回波疊加而成.主要成分包括棱角波和彈性環(huán)繞波，主要包括棱角①、②、不連續(xù)點(diǎn)③及氣閥⑥的亮點(diǎn)疊加，由于球冠的平滑過(guò)渡，不連續(xù)點(diǎn)④回波較弱不可見(jiàn).

其中:為臨界角；為水中聲速.環(huán)繞波聲共振條件為

若發(fā)射聲波頻率為100～20 kHz，入射角圍繞目標(biāo)旋轉(zhuǎn)0°～180°(平頂端為起始0°，氣閥端為180°)，根據(jù)表1所給出的各個(gè)亮點(diǎn)相對(duì)于參考點(diǎn)的程差，可以得出0°～180° 范圍內(nèi)回波亮點(diǎn)的預(yù)報(bào)值，圖6(a)和6(b)分別為有限長(zhǎng)柱殼和氧氣瓶共振頻率分布規(guī)律.由于亮點(diǎn)回波相互耦合，當(dāng)不同回波之間程差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍(或相位差為2π的整數(shù)倍)時(shí)發(fā)生共振，形成頻率響應(yīng)峰值.正橫和垂直于平頂端入射，即=0°和90°時(shí)的較強(qiáng)共振峰是環(huán)繞波與鏡反射相互耦合的結(jié)果.圖6(a)中給出最亮條紋所在位置的數(shù)值預(yù)報(bào)結(jié)果，其中紅色線表示棱角①與②，棱角③與④回波相互耦合產(chǎn)生的共振峰，藍(lán)色線表示角點(diǎn)①與③耦合共振峰，黑色和綠色線分別表示棱角①與④，棱角②與③耦合共振峰.圖6(b)中0°～90° 范圍的共振特性與圖6(a)類(lèi)似，90°～180° 范圍內(nèi)的共振峰主要是氧氣瓶氣閥、球冠⑤及棱角①與②作用下產(chǎn)生的.顯然，氧氣瓶與有限長(zhǎng)柱殼的結(jié)構(gòu)差異，使得兩者頻譜峰值特性發(fā)生顯著變化.

目前自貿(mào)港政策尚未正式出臺(tái)，相關(guān)業(yè)務(wù)處于蓄勢(shì)待發(fā)狀態(tài)，而自貿(mào)區(qū)作為自貿(mào)港的“1.0版本”，探析商業(yè)銀行自貿(mào)區(qū)業(yè)務(wù)發(fā)展現(xiàn)狀，有助于做好自貿(mào)港業(yè)務(wù)的提前布局?？傮w來(lái)看，我國(guó)商業(yè)銀行自貿(mào)區(qū)業(yè)務(wù)布局推進(jìn)迅速，梯隊(duì)結(jié)構(gòu)初顯。

3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

3.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境與布局

蛙人攜帶氧氣瓶回聲測(cè)量實(shí)驗(yàn)在莫干山對(duì)河口水庫(kù)中完成.發(fā)射換能器距離接收水聽(tīng)器5.88 m，接收水聽(tīng)器距離目標(biāo)中心位置7 m.發(fā)射、接收、目標(biāo)在同一水平位置處于水下8 m，測(cè)量平臺(tái)處水深18.5 m，氧氣瓶懸掛于可自由旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺(tái)，柱軸平行湖底吊放.測(cè)量實(shí)驗(yàn)布局如圖7所示.單個(gè)氣瓶重量16 kg，總長(zhǎng)度72 cm，半徑18.5 cm.

測(cè)量實(shí)驗(yàn)中發(fā)射聲源為頻率40～80 kHz的線性調(diào)頻信號(hào)，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)在0°～430° 范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，用時(shí)大概6 min，測(cè)試收發(fā)合置目標(biāo)聲散射特性，截取得到0°～180° 范圍內(nèi)距離-角度時(shí)域回波和頻率-角度譜分別如圖8(a)、8(b)所示，距離-角度時(shí)域回波實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值預(yù)報(bào)十分接近.

3.2 目標(biāo)強(qiáng)度計(jì)算

為了進(jìn)一步說(shuō)明氧氣瓶全方位散射強(qiáng)度的分布特性，圖9通過(guò)基于COMSOL多物理場(chǎng)軟件的有限元方法，完成二維軸對(duì)稱(chēng)模型的數(shù)值計(jì)算和實(shí)驗(yàn)方法，得到聲波頻率為70 kHz目標(biāo)強(qiáng)度分布的指向圖.可見(jiàn)氧氣瓶在不同方位具有不同的目標(biāo)強(qiáng)度，平頂端最強(qiáng)，球冠氣閥端最弱，當(dāng)聲波斜入射時(shí)，水中回波在相應(yīng)的 Rayleigh 角附近有明顯增強(qiáng)現(xiàn)象，增強(qiáng)應(yīng)該是由彈性波引起的.這種現(xiàn)象可以解釋為沿圓柱端面徑向和側(cè)面軸向的反向 Rayleigh 表面波的再輻射.通過(guò)實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)計(jì)算得到的結(jié)果比較吻合，出現(xiàn)誤差的主要原因在于：① 測(cè)試過(guò)程中目標(biāo)回波疊加混響信號(hào)，使得斜入射方向?qū)嶒?yàn)測(cè)試目標(biāo)強(qiáng)度高于數(shù)值計(jì)算的結(jié)果；② 數(shù)值計(jì)算中氧氣瓶厚度是通過(guò)測(cè)量重量和體積后估算的結(jié)果，數(shù)值計(jì)算中未考慮實(shí)驗(yàn)中氣瓶厚度非均勻性；③ 目標(biāo)的吊放不是十分嚴(yán)格的水平吊放，目標(biāo)中心與數(shù)值計(jì)算也略有偏差，使得在平頂方向存在一定誤差.

4 結(jié)語(yǔ)

氧氣瓶作為開(kāi)式呼吸蛙人攜帶的主要設(shè)備之一，是影響蛙人目標(biāo)強(qiáng)度的主要貢獻(xiàn).本文結(jié)合亮點(diǎn)模型和彈性環(huán)繞波理論給出散射回波的預(yù)報(bào)模型，較好地實(shí)現(xiàn)了頻譜共振特性的精確預(yù)報(bào).通過(guò)有限元數(shù)值計(jì)算和實(shí)驗(yàn)兩方面驗(yàn)證結(jié)果表明：不同方位對(duì)回波產(chǎn)生影響的主要因素不同，聲波垂直柱軸或平頂端入射，環(huán)繞波繞柱面形成等間隔波陣列；對(duì)于聲波斜入射時(shí)無(wú)論是有限長(zhǎng)柱殼還是氧氣瓶，柱殼表面激發(fā)的螺旋環(huán)繞波并產(chǎn)生再輻射，都存在彈性波增強(qiáng)效應(yīng).影響氧氣瓶回波強(qiáng)度的主要因素為目標(biāo)的鏡反射和角反射，氣瓶閥門(mén)和球冠等復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的附加亮點(diǎn)和環(huán)繞波對(duì)不同方位散射頻率響應(yīng)特性的影響較大.與有限長(zhǎng)柱殼相比較而言，聲波垂直于平頂端照射，兩種模型目標(biāo)強(qiáng)度差別不大.氧氣瓶目標(biāo)強(qiáng)度在正橫和斜入射方向目標(biāo)強(qiáng)度相對(duì)較高，這是因?yàn)闅馄块y門(mén)和球冠部分存在增加了新回波的亮點(diǎn).氧氣瓶平頂端目標(biāo)強(qiáng)度約為0 dB，正橫方向約為-10 dB.斜入射方向平均強(qiáng)度約-15 dB，在臨界角附近明顯增強(qiáng).特別是閥門(mén)端類(lèi)似于由尖部和基部構(gòu)成的吸聲劈尖，在高頻信號(hào)激勵(lì)下具有吸聲作用，因此相比圓柱殼近似模型，平頂端目標(biāo)強(qiáng)度低20 dB左右.全方位目標(biāo)強(qiáng)度的求解對(duì)于后續(xù)攜帶氧氣瓶蛙人的辨識(shí)和關(guān)鍵特征點(diǎn)的提取有指導(dǎo)意義.

與風(fēng)力發(fā)電、潮汐能發(fā)電等方式相比，火力發(fā)電過(guò)程伴隨有更加復(fù)雜的能量轉(zhuǎn)化，使得能源利用率低且污染嚴(yán)重.在這樣的背景下，教師就可以提出這樣一個(gè)問(wèn)題：怎樣才能簡(jiǎn)化能量轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)，將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成為電能呢？結(jié)合之前的學(xué)習(xí)內(nèi)容可以知道，通過(guò)氧化還原反應(yīng)過(guò)程，化學(xué)能可以直接轉(zhuǎn)化成為電能，這樣的只是引入方式能讓學(xué)生產(chǎn)生更多的思考與共鳴，對(duì)知識(shí)的理解也更加深刻.