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1.引 言 宽带大功率水声换能器由于具有优良的脉冲响应特性,且能够接收和发射各种信号,它已不仅是高分辨力声纳的关键部件,而且已成为水下通信系统必不可少的关键部件。 本文所述的换能器是附加有声匹配板的Tonpilz换能器(Tonpilz换能器即串并联电路机械模拟换能器—译注),它是根据多模式滤波器合成理论设计的。我们用这种方法 相似文献
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《中国测试》2019,(11):84-89
针对U型电磁超声表面波换能器(electromagnetic acoustic transducer,EMAT)换能效率低的问题,提出一种基于三维仿真的研究方法。首先,在Maxwell软件中建立U型电磁超声无损检测激发探头三维有限元模型并进行仿真分析,研究电磁超声换能器中线圈间距、截面积以及提离距离和磁铁类型及几何参数对换能效率的影响。结果表明:在使用蛇形线圈和U型磁铁作为电磁超声表面波换能器的情况下,减小线圈的提离距离、线圈截面积,适当增大线圈间距可以提高EMAT换能效率;此外,正交方差分析法对U型永磁铁的几何参数研究表明,U型永磁铁的宽度对换能效率的影响显著。 相似文献
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压电水声换能器是一种既能作为驱动器又能作为传感器工作的水下探测装置。准确预测其在嘈杂水下环境中的声学特性对设计出坚固耐用的换能器是十分重要的。有限元方法对分析换能器在不同环境中的各种性能十分有效和实用。建立了一种Tonpilz型换能器的二维轴对称有限元模型,设计了基于有限元方法的程序,对其进行了动力学分析,包括模态分析和谐响应分析等,获得了一些声学特性。该程序分析的结果与ANSYS软件分析的结果显示出较好的吻合性。 相似文献
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对圆台型自聚焦超声压电换能器辐射声场分布进行了数值计算,分析了圆台换能器几何参数小端半径b、大端半径a以及高度h对轴向声场以及焦平面声场分布的影响。结果表明:圆台型自聚焦超声换能器轴向声场为振荡分布,声强平均值较高,存在一组最佳参数对应于最佳的聚焦效果,而径向声场分布比较均匀,焦平面有效半径小,受参数影响较小。 相似文献
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传统换能器的优化一般采用试算修改的方式进行,这样的方式在待优化参数较多时不仅比较繁琐而且有可能会漏掉各参数组合下较好的设计点,对此提出了利用零阶算法进行换能器多参数联合优化设计的方法。建立了一种带宽评价函数,通过该评价函数和零阶算法尝试了对矩形面纵振换能器带宽的优化设计。经有限元仿真和样机测试表明,两款换能器的性能达到了预期指标要求,实现了宽带工作。得到的两款宽带换能器性能为:1#换能器工作频带为10~21.5 kHz,带内起伏约3 dB,发射电压响应大于134 dB;2#换能器工作频带为7.5~31.5 kHz,带内起伏约6 dB,发射电压响应大于131 dB。该方法可以作为换能器设计的一种新方式。 相似文献
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针对凹形弯张换能器改善低频宽带工作特性的技术需求,提出了一种自由端盖四梁凹形弯张换能器新结构。结构中将纵向振子的端部设计成弹性辅助梁,与主弯曲梁连接构成复合弯曲梁。同时为了克服弹性辅助梁对振动辐射带来的不利影响,引入了由纵向振子驱动的方形自由端盖并以此构成新的辐射端面。利用有限元软件分析了这种新结构弯张换能器的多模振动特性,模态分析表明换能器的前五阶模态是可利用的主要工作模态,频率间隔可以通过敏感结构参数进行调控。通过优化给出了一种设计方案,换能器整体几何尺寸为 140 mm×140 mm×396 mm,仿真分析了换能器在水中的导纳特性和发射电压响应曲线,结果表明:换能器最大发射电压响应大于 145 dB,发射电压响应起伏小于 6 dB的工作频带为 1.5~4.3 kHz,发射电压响应起伏小于 10 dB的工作频带为 1.5~8 kHz,具有低频宽带大功率工作特性。 相似文献
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Several approaches to three-dimensional integration of conventional electronic circuits have been pursued recently. To determine whether the advantages of optical interconnections are negated by these advances, we compare the limitations of fully three-dimensional systems interconnected with optical, normally conducting, repeatered normally conducting, and superconducting interconnections by showing how system-level parameters such as signal delay, bandwidth, and number of computing elements are related. In particular, we show that the duty ratio of pulses transmitted on terminated transmission lines is an important optimization parameter that can be used to trade off signal delay and bandwidth so as to optimize applicable measures of performance or cost, such as minimum message delay in parallel computation. 相似文献
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In stellar interferometry the fringe visibility can be measured by modulating the optical path difference between the two arms of an interferometer. This approach yields accurate estimates of the fringe visibility only if the bandwidth is small, and this limits the sensitivity of the technique. We propose using a geometric phase modulator that is achromatic and does not suffer from bandwidth restrictions. Fringe detectors using geometric phase modulation have the potential of greatly increasing the sensitivity of optical stellar interferometers. 相似文献
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本文研究了在均布载荷作用下圆球扁壳非线性稳定的临界载荷的优化设计。当壳体的体积给定及体积与几何参数f同时给定时,求得了使壳的临界载荷达最大或最小值时的壳体变厚度参数β值,数值结果列于图表中。此外还研究了圆板非线性弯曲的约束体积优化问题。 相似文献
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A structural mapping technique for geometric parametrization in the optimization of magnetic devices
Konrad Weeber S. Ratnajeevan H. Hoole 《International journal for numerical methods in engineering》1992,33(10):2145-2179
The continuity and differentiability of object functions is a basic prerequisite for the application of gradient methods in optimization. However, for parameters defining the shape of an electromagnetic device, the finite element discretization in the field analysis introduces discontinuities into the object function which slow down the convergence rate. Additionally, depending on the geometric parametrizaiion employed, the optimization frequently yields shape contours that are impracticable for manufacturing purposes. This paper investigates the problems inherent in geometric parametrization and shows that the discontinuities in the object function are caused by changes in mesh topology as the geometric parameters vary; these changes inevitably follow from the use of free meshing algorithms. As a solution to these shortcomings a structural mapping technique is outlined that maps surface displacements onto the parameters of the finite element mesh and obtains the parameter dependent geometric variations without a change in mesh topology. This resulting geometric parametrization yields continuous object functions without artificial local minima and results in smooth surface contours of the optimized device. Using this new parametrization technique, design sensitivity analysis, is shown to be a reliable and essential part in the efficient application of gradient methods for shape optimization. 相似文献
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随着高校信息化建设从统一管理向智能化的迈进,校园网用户和应用服务数据流量也正呈现出几何式的增长。不断增加的出口带宽在应付核心业务的同时常常被各种无关网络应用抢占,致使校园网络核心应用带宽无法保证。本文针对目前高校主流的部暑方式,对网内各种用户和应用流量进行分析与规划,制定出高效的流量控制设备优化策略,提高校园网络带宽利用率。 相似文献
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目的 对于四杆机构在包装推料应用中,其运动轨迹与理论要求差别较大,不能很好地满足高精度包装产品需求的问题,拟采用改进蚁群算法来优化四杆机构几何参数。方法 引入二维坐标系建立四杆机构几何参数,通过数学关系式推导运动轨迹点的坐标方程式。分析四杆机构几何参数变量,构造多目标优化误差函数,添加四杆机构运动约束条件。引用改进蚁群算法对四杆机构几何参数进行多目标优化,采用数学软件Matlab对优化结果进行误差仿真验证。结果 仿真结果表明,四杆机构参数优化后,横向和纵向的平均误差、均方根误差降低,横向的平均误差和均方根误差分别降低了55.9%和59.1%,纵向的平均误差和均方根误差分别降低了56.7%和53.5%。结论 采用改进蚁群算法优化四杆机构几何参数,提高了四杆机构在包装中的定位精度。 相似文献
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The present work demonstrates a new variant of the harmony search (HS) algorithm where bandwidth (BW) is one of the deciding factors for the time complexity and the performance of the algorithm. The BW needs to have both explorative and exploitative characteristics. The ideology is to use a large BW to search in the full domain and to adjust the BW dynamically closer to the optimal solution. After trying a series of approaches, a methodology inspired by the functioning of a low-pass filter showed satisfactory results. This approach was implemented in the self-adaptive improved harmony search (SIHS) algorithm and tested on several benchmark functions. Compared to the existing HS algorithm and its variants, SIHS showed better performance on most of the test functions. Thereafter, the algorithm was applied to geometric parameter optimization of a friction stir welding tool. 相似文献
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斜拉桥拉索的参数振动有限元分析 总被引:5,自引:0,他引:5
为探讨斜拉桥拉索发生大幅参数振动的条件,以及在振动过程中拉索的振幅和张力波动的特点,本文利用作者建立的几何非线性结构非一致激励响应分析方法,进行了斜拉索的参数振动有限元分析。分析表明:桥面的面内激励易使斜拉索的振动包含面外对称振型,从而出现组合振动现象;而桥面的面外激励只激起面外对称振动,不易引起斜拉索的面内振动;增加斜拉索的阻尼可抑制其振幅,缩小其发生大幅振动的频率范围,但其张力波幅却相应增加。所得结果与以往研究者的解析结果及实验观测现象相一致。 相似文献