计算海洋声学
课程编码：180081070206P3003H
英文名称：Computational Ocean Acoustics
课时：60
学分：3.00
课程属性：专业课
主讲教师：骆文于
教学目的要求
本课程为声学及其相关专业研究生的专业课，也可作为其他学科的选修课。本课程主要讲述声波在分层海洋波导中的传播理论，以及常用的水下声场计算方法，如波数积分方法、简正波方法、抛物方程方法等。通过本课程的学习，要求学生掌握水下声传播的基本规律和常用的水下声场计算方法，能够利用学到的数值计算方法开发实用的水下声场计算模型。
预修课程
高等数学、普通物理
大纲内容
第一章 绪论 3.0学时 骆文于
第1节 计算海洋声学的研究内容
第2节 计算海洋声学发展历史
第3节 课程总体安排
第二章 计算海洋声学基础 9.0学时 骆文于
第1节 海洋声学预备知识
第2节 海洋中的声传播
第3节 体积吸收
第4节 海底损失
第5节 边界与体积散射
第6节 环境噪声
第7节 声传播模型
第三章 波传播理论 9.0学时 骆文于
第1节 波动方程
第2节 Helmholtz方程
第3节 均匀介质
第4节 分层介质与波导
第5节 深海波导
第四章 波数积分方法 12.0学时 骆文于
第1节 数学推导
第2节 深度方程的数值解
第3节 反射系数
第4节 波数积分
第5节 数值算例
第五章 简正波方法 12.0学时 骆文于
第1节 数学推导
第2节 Green函数的简正波展开
第3节 等声速问题
第4节 深海问题
第5节 简正波扰动理论
第6节 水平变化环境中的简正波
第7节 数值算例
第六章 抛物方程方法 9.0学时 骆文于
第1节 推导抛物方程
第2节 初始场
第3节 利用FFT的解
第4节 抛物方程方法的能量守恒问题
第5节 数值算例
第七章 宽带建模技术 3.0学时 骆文于
第1节 频域解的Fourier合成
第2节 时域解
第3节 数值算例
第八章 目前流行的水下声传播模型的使用、比较与分析 3.0学时 骆文于
第1节 几种现有模型的使用方法
第2节 数值算例与比较分析
教材信息
1、
Computational Ocean Acoustics (2nd Ed.)
Finn B Jensen， William A Kuperman， Michael B. Porter，Henrik Schmidt
2011
Springer
参考书
1、
Fundamentals of Ocean Acoustics (third Ed.)
L.M. Brekhovskikh, Yu.P. Lysanov
2006年4月
课程教师信息
骆文于，2001-2007年在麻省理工学院机械工程系攻读博士学位。在此期间，于2005年取得海洋工程系硕士学位、电子工程和计算机科学系硕士学位，并于2007年取得机械工程系博士学位，导师为Henrik Schmidt教授。
于2007年至2009年在麻省理工学院机械工程系做博士后研究工作。于2010年至今在中国科学院声学研究所工作，职称为研究员。
研究方向主要为水下声传播理论、复杂海洋波导中声传播问题的数值解法、并行计算、海洋环境噪声等。