李嘉旺， 李 威，2，3

(1. 华中科技大学 船舶与海洋工程学院，武汉 430074；2. 高新船舶与深海开发装备协同创新中心，上海 200240；3. 船舶与海洋水动力湖北省重点实验室，武汉 430074)

0 引 言

海底掩埋物的探测[1-3]一直以来都是受到国内外学者关注的热门话题，预报掩埋物的准确位置和掩埋深度等信息对海洋资源勘探、海底沉船打捞、废弃鱼雷清理等实际工程工作有很大的指导意义，为此国内外学者从不同方向都做出努力。凯文·L.威廉斯(Kevin L. Williams)[4]、安东尼·L.博诺莫(Anthony L. Bonomo)[5]基于Biot理论提出等效密度模型(effective density fluid method， EDFM),将泥沙的多孔介质模型等效成液体模型。该模型对于声的反射及透射特性与完整的Biot理论预报基本相同，并且与Biot理论模型相比减少了很多难以直接测量的参数，更加方便计算。于盛齐等[6]根据等效密度流体近似反射模型对不同掠射角下的海底反射损失进行了探究。彭临慧等[7]探究了声波在水-多孔介质海底界面上的反射和透射特点。于福建等[8]探究了粗糙海底对掩埋物的目标强度的影响。目前常用的三维计算软件无法实现对多种计算域材料的上下分层，且目标物偏离计算域中心存在于其中一种或某几种的材料之中的情况进行远场计算。本文主要针对二维轴对称目标，结合COMSOL二维轴对称模块，利用声学有限元方法(FEM)[9-13]与完美匹配层(PML)技术，并通过等效密度流体模型代替海底泥沙多孔介质模型，结合(Helmholtz-Kirchhoff)积分公式及球面波分层介质[14]中的折射原理，计算分析掩埋物的目标强度特性。……