半波长聚能器的理论分析与计算

带有聚能器（又称变幅杆或速度变换器）的超声换能器的设计，通常按半个波长 和一个波长这二种方法进行设计。本文讨论了一个波长的设计方法，以超声换能器 的波腹为界，把换能器分为聚能器和夹心式发生器二部分，然后，从一般形式出发， 引入形状函数，根据聚能器各部分的边界条件和连续条件，按一维问题，从理论上 推导出了在有负载情况下，复合聚能器的频率方程，同时导出了计算复合聚能器各 点的位移，振速，应变，纵向弹性力，应力和振速放大系数的一般表达式，为今后 各类聚能器的设计提供理论依据。     

1／4波长加载式二分频音箱

１／４波长加载式二分频音箱陈闽兴１／４波长加载式二分频音箱就是利用一段具有１／４波长长度，且一端封闭而另一端开口的楔形管子，将扬声器安装在这段管子的中间。当某一频率的１／４波长等于这段管子的长度时，管子里的空气柱将产生谐振。如果设计这段管子的谐振频率...     

四分之一波长超声聚能器设计──指数形和双曲函数形

在超声加工应用中，超声换能器设计是相当重要的，这类超声换能器可由半波 振子和半波聚能器组成，或者如本文所介绍的，可由四分之一波长振子和四分之一 波长聚能器组成。显然，在同样工作频率下，后者具有总长度（半个波长）最小优点， 从而换能器的体积、重量也最小，这就可能获得单位重量的换能器材料的高功率输 出。本文介绍了指数形和双曲函数形四分之一波长聚能器的计算，给出了一系列表 达式和相应的计算曲线，其中包括上述两种四分之一波长聚能器的频率方程，换能 器轴向振速和应力分布以及换能器的前后振速之比。计算机辅助设计给出了所要设 计的超声换能器的结构图以及各个设计参数的计算曲线．     

复合型压电陶瓷材料的导纳及其瞬态特性

功率超声设备,一般由功率源、超声传感器以及工具头组成。超声传感器的设计是关键,为了达到加工如切割、钻孔等目的,要求超声传感器的输出顶端产生比较高的振动振幅,功率超声设备中的超声高振幅传感器设计包括四分之一波振子和半波振子的设计,以及各种聚能器的设计如四分之一波聚能器和半波聚能器的设计。而四分之一波和半波聚能器分别又有多种类型,如圆锥形、指数形、双曲函数形以及各种复合式聚能器,它们的性能参数差异比较大。尤其计算复杂,如果设计有差错,导致效率降低,机械应力波不能畅流向前传播,在传感器的侧壁反射,严重时产生发热或…     

超声排水采气换能器研究

在气井开采的中、后期，气井底部往往积水．使采收率下降。本文介绍了超声排水采气换能器的设计。该换能器采用纵向复合式换能器振子和四分之一波长聚能器的组合结构．聚能器设计成阶梯结构，压电陶瓷采用大功率发射材料，前盖板采用硬铝，后盖板采用20钢。压电陶瓷的居里点为330℃，故该装置适合于深井、高温条件下使用，并且具有每小时雾化量大、体积小，成本较低等特点。     

用异型聚能装药（ПКЗ）破碎超大块岩石

介绍了用于破碎超大块岩石的有聚合物壳体的异型聚能装药（ПКЗ）的研究情况。研究并介绍了ПКЗ－１．３；ПКЗ－２．４，ПКЗ－３．３按重量分类的异聚能装药。     

高复现性波片测量方法和实验

建立了一种高精度波片位相延迟量的测量装置，它以磁光调制式１／４波片法为基础，其测量精度优于ＫＤＰ电光调制检测法。本文介绍了磁光调制器的设计，总结了磁光调制方法的最优解调特性，提出了测量装置的结构，其中强调了磁光调制器必须放置在标准１／４波片之后以满足最优解调特性。误差分析表明，环境温度和机械安装是影响测量精度的重要因素。实验对同一批波片进行了长时间多次重新安装测量，其复现精度优于２０′     

聚能射流侵彻土壤/混凝土复合目标理论研究

为了研究聚能射流对土壤/混凝土复合目标的侵彻效应,分析土壤/混凝土复合目标在聚能射流侵彻下的响应特性,通过考虑聚能射流侵彻下塑性波在靶板中的传播和衰减,以及在土壤/混凝土界面的反射和透射,分析了反射波和透射波作用下射流对土壤和混凝土的侵彻过程,研究土壤/混凝土复合目标界面效应对聚能射流侵彻的影响,建立了聚能射流侵彻土壤/混凝土复合目标的理论模型。对聚能射流侵彻单一混凝土靶和土壤/混凝土复合靶进行对比试验发现,由于反射波和透射波的影响,聚能射流对土壤/混凝土复合靶的侵彻深度反而低于对单一混凝土靶的侵彻深度。在反射波和透射波的作用下射流的侵彻速度下降,导致了对土壤/混凝土复合靶侵彻深度的降低,试验结果与理论分析一致。     

大振幅超声换能器设计

本文主要介绍超声振子和聚能器两个组成部分的设计，详细分析了纵向复合式振子的各设计参数的作用，并讨论了振子节面位置的不同设置对它的前后振速之比和机电耦合系数两参数的影响。重点介绍阶梯形聚能器的设计，特别计算了在截面突变位置以不同线型曲线平滑以后的振速和应力分布。本文不但给出了各参数的解析表达式，还给出了计算曲线。     

锥盘形超声聚能器的耦合振动特性与优化设计

超声聚能器具有放大振幅、匹配声阻抗、提高声能量传输效率的作用,盘形聚能器与压电圆管组合能够扩大声能量的辐射范围。采用传统的一维理论对盘形聚能器振动的分析,往往忽略了高度对振动的影响。为了获得符合盘形聚能器实际振动的解析理论,以结构简单且易加工的锥盘形超声聚能器为研究对象,利用等效弹性法分析了高度与半径尺寸接近的聚能器的径、纵向耦合振动。通过引入机械耦合系数,推导得到了聚能器耦合振动的机电等效电路、共振频率方程组和径向位移放大倍数。进一步分析了聚能器机械耦合系数、共振频率和径向位移放大倍数与几何尺寸的依赖关系。利用有限元法对聚能器的耦合振动模态进行了仿真,理论计算与模拟结果一致,验证了理论推导的正确性。振动特性与优化结论的获得为盘形聚能器的工程应用提供了理论依据,为径向复合换能器的振动分析奠定了研究基础。