自由端盖四梁凹形宽带弯张换能器设计

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。     

带有锥形孔的哑铃式超声工具头的设计及其振动性能研究

提出了一种带有锥形孔的哑铃式超声工具头。根据力电类比原理,推导了带有锥形孔的哑铃式超声工具头的等效电路、共振频率方程和放大系数。探讨了工具头的尺寸参数对其放大系数的影响特性,获得了工具头的最佳设计尺寸参数。基于最佳结构设计参数．利用数值计算软件ANSYS对工具头的振动性能进行了仿真分析,结果表明该工具头具有较大的放大系数,输出端位移振幅均匀,解析理论计算的共振频率与仿真所得结果基本一致。研究结果为带有锥形孔的哑铃式超声工具头的工程应用及其理论设计提供参考。