1-3型压电复合材料圆柱形水听器

通过对圆柱形水听器在低频接收时的静态理论分析,得到了 1－ 3型压电复合材料径向极化圆柱形水听器的自由场电压接收灵敏度计算公式;分析了不同背衬材料及不同厚度的复合材料对圆柱形水听器灵敏度的影响;实测了 1－ 3型压电复合材料圆柱形水听器的自由场电压接收灵敏度。 试验值与理论计算值基本吻合。     

1-3型压电复合材料和普通PZT换能器性能对比分析

通过切割-填充法制备了1-3型压电复合材料，并选取相同尺寸的1-3型压电复合材料和普通PZT圆片制成活塞型换能器，经测量得到了两种换能器在空气中和水中的导纳曲线，水中发送电压响应、接收灵敏度和指向性曲线。通过对比分析，得出1-3型压电复合材料换能器比普通PZT压电换能器的收发性能有明显改善。     

拖曳线列阵中压电陶瓷水听器的设计

本文介绍了一种用于拖曳线列阵声呐的压电陶瓷型水听器，我们在提高水听器工作稳定性与可靠性，在确保水听器有较高接收灵敏度的前提下，尽可能降低水听器加速灵敏度。该水听器的低频接收灵敏度为－１９３．５ｄＢ，在２０～１０００Ｈｚ频段内灵敏度起伏为±０．４ｄＢ，加速度灵敏度约为－６５ｄＢ     

有机材料与PVDF复合连结圆管水听器

本文介绍了一种高灵敏度的有机材料与PVDF复合连结圆管水听器。对其结构、原理及实测数据进行了讨论。该水听器具有低Q值、低声阻抗率,易于与水介质匹配,重量轻、柔软性好、不易破碎,易于在漂浮或半漂浮状态下工作等特性,其g₃₁为270 × 10^-3Vm/N,h_p为75μm,实测自由场接收灵敏度为-202dB±1dB比Donald Ricketts的实测值高出10dB(200-2000HZ频段内).它优于实心PZT压电薄壳圆管水听器,可以替代传统的PZT水听器,成为新一代的海洋探测水听器或换能器。     

有机材料与PVDF复合连结圆管水听器

本文介绍了一种高灵敏度的有机材料与ＰＶＤＦ复合连结圆管水听器。对其结构、原理及实测数据进行了讨论。该水听器具有低Ｑ值、低声阻抗率，易于与水介质匹配，重量轻、柔软性好、不易破碎，易于在漂浮或半漂浮状态下工作等特性，其ｇ＿３１为２７０ × １０～（－３）Ｖｍ／Ｎ，ｈ＿ｐ为７５μｍ，实测自由场接收灵敏度为－２０２ｄＢ±１ｄＢ比Ｄｏｎａｌｄ Ｒｉｃｋｅｔｔｓ的实测值高出１０ｄＢ（２００—２０００ＨＺ频段内）。它优于实心ＰＺＴ压电薄壳圆管水听器，可以替代传统的ＰＺＴ水听器，成为新一代的海洋探测水听器或换能器。     

3-2型压电复合材料的静水压特性研究

基于压电复合材料的串并联理论以及等效参数理论,推导了3-2型压电复合材料的等效性能参数的计算公式,并针对PZT5/环氧树脂618构成的3-2型复合材料,将计算值与实验结果进行了比较,对理论公式进行了验证,结果表明二者吻合较好.应用理论公式对3-2型压电复合材料的压电性能进行了分析,得出3-2型压电复合材料比1-3型压电复合材料具有更高的静水压压电常数,同时确定了3-2型复合材料中压电陶瓷体积百分比的优选范围.     

PVDF圆柱水听器的最新特性

本文作者最新研制成一种ＰＶＤＦ圆柱形水听器（ＰＣＨ）。这种水听器有一系列突出的优点，例如，耐高静水压（水下３００～４５０ｍ），小的尺寸及自重轻，低的加速灵敏度（－８０～－９０ｄＢ ｒｅｌｖ／ｇ），宽的频率响应（２０Ｈｚ—２０００ＨＺ），整体封装及坚固的结构，高的自由场接收电压灵敏度（－１９４．ｄＢ，ｒｅｌｖ／μＰａ）以及均匀的方向特性。 这种最新水听器特别适用于探测水下目标的线列阵。     

1-3型压电复合材料的制备及性能分析

简要介绍了压电复合材料的复合理论及有限元方法(FEM),并结合具体材料的参数,得到了1-3型压电复合材料各性能参数随PZT相体积比变化的曲线;同时,通过有限元软件对1-3型压电复合材料进行了仿真;最后,利用割模-浇铸法制作了1-3型压电复合材料,并对其性能进行了测试及分析。     

纵振型低频压电水听器的等效电路及有限元分析对比研究

分别利用等效电路理论与ANSYS有限元仿真对纵振型复合棒式压电水听器的性能参数进行了计算,并将两种结果进行比对分析。对比发现两种分析方法得出的接收灵敏度最大值对应的频率不在同一处并且在数值上存在一定差异,在远离谐振点的较低频段,水听器的接收灵敏度都具有较为平坦的响应。等效电路理论只考虑了一维纵向振动并且将模型完全理想化,而ANSYS有限元分析则考虑了整个结构的纵向横向模态耦合,其建模更接近实际模型,因此ANSYS有限元分析在水听器的仿真优化设计中更符合实际情况,但还需制作实物,用实测结果进行比对。等效电路理论由于物理意义明显,可以为水听器设计和有限元仿真提供理论指导。     

3-3 型压电复合材料的有限元模型及材料参数对其性能的影响

根据均匀场理论分析3-3 型压电复合材料代表体积胞元, 通过罚函数方法引入周期性边界条件, 建立了3-3 型压电复合材料的有限元模型。数值计算结果与已有实验结果基本一致, 验证了模型的合理性, 并与解析解进行了对比, 表明该有限元模型能更精确地描述3-3 型复合材料的有效性能常数。用所建模型分析了基体相体积分数、复合材料基体泊松比、弹性模量和复合材料基体分布形状等参数对静水压压电常数值和静水压灵敏值的影响。