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应用声呐目标回声特性预报的板块元方法以及有限元方法,研究了平面波入射水中规则波纹(正弦平方曲线波纹)表面球体及其衍生模型目标回声特性。分析了表面波纹高度、周期、峰谷数量占比、入射平面波频率和入射方位角对声目标强度空间分布和频率响应特性的影响规律。讨论不同频段目标强度空间分布特性形成机理,并得到表面波纹参数与目标强度频率响应和空间分布特性的近似定量关系。应用非刚性板块元方法,研究了平面波入射水中规则波纹表面球体目标回声特性。通过水槽实验测量得到3D打印的规则波纹表面尼龙球目标强度的频率响应和空间分布特性,测量结果与理论计算结果吻合较好。规则波纹表面球体回声特性的掌握有助于开展利用声学超构材料对散射声场调控的研究。