Respuesta hidroacústica en frecuencia de un entorno marino estratificado usando un método discreto de imágenes complejas

Abstract

[Resumen]: El modelado hidroacústico y la predicción mecánica precisa de la respuesta de frecuencia de ambientes costeros submarinos es una tarea muy desafiante ya que requiere manejar las propiedades de heterogeneidad espacial ya sea en la columna de agua o en el fondo marino. Aquí se supone que dicha variabilidad espacial puede reproducirse considerando medios estratificados. Por lo general, la predicción del sonido de dispersión en esta configuración espacial se calcula fácilmente utilizando un método de matriz de transferencia estándar para un marco de onda plana. Sin embargo, para calcular el campo de presión producido por transductores de tamaño finito, se puede utilizar una representación integral de tipo Sommerfeld. Debido al comportamiento altamente oscilatorio del integrando en la trayectoria compleja donde se establece la representación integral, las reglas de cuadratura numérica estándar no son factibles. En el presente trabajo, se presenta el método de imagen compleja discreta en combinación con el método de matriz de transferencia para calcular diferentes escenarios[Abstract]: The hydroacoustic modelling and the accurate mechanical prediction of the frequency response of underwater coastal environments is a very challenging task since it requires to handle the spatial heterogeneity properties either in the water column or in the seabed. Here, it is assumed that such spatial variability can be reproduced considering stratified media. Usually, the scattering sound prediction in this spatial configuration is easily computed using a standard transfer matrix method for a planewave framework. However, to deal with the computation of the pressure field produced by finite-sized transducers, a Sommerfeld integral scattering representation can be used. Due to the highly oscillatory behavior of the integrand in the complex path where the integral representation is stated, standard numerical quadrature rules are not feasible. In the present work, the discrete complex image method in combination with the transfer matrix method is presented for computing different scenarios