纵振换能器与PVDF压电薄膜复合换能器研究

本文研究纵振换能器与PVDF薄膜构成复合接收换能器,既保留了纵振换能器的优点,又可实现平坦宽带接收响应。     

纵振换能器拓宽频带的方法综述

本文简要介绍和评述了近十多年来国内外水声纵振换能器拓宽频带的几种方法以及目前已达到的水平。     

基于零阶算法的矩形面宽带纵振换能器设计

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。     

PMNT及其在水声换能器中的应用

本文阐述了弛豫铁电单晶PMN-PT、PZN-PT材料的性能特征及其在国内外水声领域应用的现状和发展趋势。并利用上海硅酸盐研究所提供的PMN-PT元件设计制作了单晶纵振换能器、厚度模换能器及加速度计。通过对PMNT换能器性能测试数据的分析，得到了一些较有意义的结论。     

纵振换能器式圆筒型超声电机振动特性的研究

以纵振夹心换能器式圆筒型超声电机为研究对象,对换能器的振动状态进行了分析,给出了换能器弯曲振动的产生原因;研究了耦生弯振对电机机电耦合系数以及圆筒中弯振行波质量所带来的影响,耦生弯振的存在使得定子模态特征频率偏离换能器谐振频率,并使得定子圆筒中的弯振行波产生了畸变。最后,提出一种采用换能器弯振激励圆筒径向弯振的模态组合方式。     

有限元和边界元在纵向式换能器设计中的应用

采用有限元和边界元相结合的方法，计算分析了纵向式换能器在空气和水中的振动模态、谐振频率、导纳曲线及空间指向性。并与实际测试进行了比较。     

夹心式压电超声换能器的等效电路设计法

通过力电类比法，给出了夹心式超声换能器的等效电路图，推导出前后盏板均为圆柱形的换能器的前后振速比的一般公式和换能器的频率方程。     

一端带有圆柱杆的复合纵振超声变幅杆的简明设计理论

对一端带有圆柱杆的各种复合型纵振超声变幅杆，用“替代法”（在变幅杆的两端面处，利用机械阻抗相等的办法），求出其谐振频率方程，使设计简单化。为便于应用，本文求出了此种类型的多种复合型变幅杆的谐振频率方程。     

探索弯曲圆盘换能器在水声对抗设备中的应用

１使用条件和研制目标用于对抗声纳的水声对抗设备，总希望其声学系统工作“带宽”越宽，下限工作频率越低越好，以便尽可能复盖各种声纳的工作频率。然而由于潜艇空间的限制，水声对抗设备的尺寸十分有限，要求换能器系统的径向尺寸不能大于１８０ｍｍ，重量约７．５ｋｇ。对抗设备的电源也很有限，对那些需加大偏置电流才能工作的换能材料也无法承受。此外，其最大工作水深为３００ｍ。我们已对一种自由浸没式切向极化圆环做了一些研究，最近我们又对弯曲圆盘换能器做了一些探索。大家知道，在同样尺寸和重量条件下，弯曲圆盘换能器能够获…