外液腔式Janus-Helmholtz水声换能器

为获得具有大功率无指向性发射特性的水声换能器,提出了一种外液腔式Janus-Helmholtz结构。通过设置隔声层改变换能器的声辐射模式,从而改善声辐射效率和无指向性方向的声辐射能力,并利用外液腔振动和Janus换能器纵向振动耦合实现宽带发射。基于有限元法设计了一只工作频段为1.1~3.5 kHz的外液腔式Janus-Helmholtz换能器试验样机。样机测试结果显示与设计结果符合得较好,与内液腔式相比,外液腔式Janus-Helmholtz水声换能器在0°方向的声辐射能力得到了显著改善。     

弯曲圆盘驱动的双Helmholtz共振腔换能器

使用双面同相振动的弯曲圆盘换能器驱动双Helmholtz共振腔,既放大了弯曲圆盘换能器弯曲共振频率以下频段的声输出,又利用两个Helmholtz共振腔的同相声源辐射模型实现了在Helmholtz共振频率处的"∞"字形垂直指向性,实现了低频指向性声发射。阐述了换能器实现"∞"字形低频指向性发射的机理,研究了腔体长度、金属圆片厚度及弯曲圆盘边缘简支厚度等关键结构参数对Helmholtz共振频率的影响,求解了换能器的发送电压响应、指向性等参数。依据仿真结果制作了实验样机,在消声水池中进行了电声性能测试。测试结果显示,指向性形状及液腔共振频率与仿真结果基本相符。这种由弯曲圆盘驱动的双Helmholtz共振腔水声换能器为实现水声换能器小尺寸、低频指向性发射提供了一种技术手段。     

基于ARM的船舶水声浮标系统嵌入式应用

本文通过研究发现基于ARM的船舶水声浮标系统嵌入式设计与应用技术能够有效提高水生浮标的信息采集精确度,并降低技术成本。因此,在未来的水生浮标技术研究过程中,我们仍然需要对基于ARM的船舶水声浮标系统进行深度的剖析,从而进一步优化该技术的设计方案,提出精度更高、稳定性更好的水生浮标系统。     

概率设计及其在ANSYS上的实践

概率设计是评估随机设计变量对有限元分析结果影响的一项技术，本文结合大型通用有限元分析软件ANSYS 5.7版提供的概率设计功能，在介绍概率设计基本概念的同时，重点介绍了ANSYS概率设计的方法和步骤，并通过两个例题说明了ANSYS概率设计系统的精确性和可靠性。     

声腔对电动式换能器工作特性的影响

传统的电动式换能器设计理论中,未考虑压力补偿系统等声腔结构对声学性能的影响,声源级理论设计结果与实测结果存在较大差别。研究中将电动式换能器内部的三段气腔视为突变截面声腔结构,给出了声腔的四端网络等效电路,将其作为辐射面的负载添加到电动式换能器的传统等效电路中,获得了电动式换能器改进的等效电路。基于改进的等效电路求解了带有声腔结构的电动式换能器声源级曲线,该曲线与有限元仿真分析结果基本一致,验证了该改进的等效电路在预报电动式换能器声源级方面的正确性。基于该等效电路研究了声腔的结构尺寸、末端声学边界及腔内气体声学参数对声源级起伏特征的影响。结果显示,在声腔末端敷设吸声材料或在声腔内充入特性阻抗较小的气体对于抑制或消除声源级起伏具有明显作用。     

浅水时变多途信道特性分析与模型实验研究

时变多途水声信道是影响水声通信性能的一个重要因素,深入了解水声信道挣性并对水声信道进行建模具有重要的研究意义。本文在分析传统时变信道模型基础上,从时域角度出发,提出采用AR(ρ)模型对已有的浅水时变多途信道模型中的小尺度衰落分量进行修正。然后基于莲花湖实测信道数据,分析了时变信道各个路径的幅度、时延、时间相干系数、系统传递函数等特性,并对修正模型进行了验证正。从仿真结果来看,修正模型与试验结果拟合的很好。本文从多个方面对水声信道特性进行了分析,有助于对水声信道的深入了解,同时为水声通信系统性能评估提供了一种仿真信道模型。     

ANSYS二次开发技术及叉车门架CAE系统的实现

基于大型通用有限元分析软件ANSYS8.0环境,采用二次开发技术,提出了叉车门架CAE系统的二次开发实现方法,并附以实例具体阐述其实现过程。证实了以ANSYS为平台开发专业模块的可行性,提高了工作效率。并对ANSYS3种开发工具进行了介绍,论述了采用二次开发方法设计产品的必要性和重要性。     

圆环状复合材料高频宽带水声换能器

研制了一种圆环状高频宽带水声换能器。利用压电复合材料Q值低从而频带宽的特点,采用双环轴向堆叠产生双模态耦合的结构方式拓宽换能器的带宽。通过理论分析与仿真计算,确定敏感元件几何尺寸。用切割-浇注-被覆电极等工艺制备出压电复合材料圆环;再将制备出的外径相同,壁厚不等的压电复合材料圆环轴向叠堆制成叠堆敏感元件,最后灌注防水透声层制成换能器。对制得的换能器进行水下性能测试,测得该换能器谐振频率为410 kHz,最大发射电压响应为150 dB,-3 dB带宽达60 kHz,水平指向性开角(-5 dB)为360°,-3 dB垂直指向性开角约20°。结果表明将复合材料圆环轴向堆叠可显著拓展换能器的带宽,且实现声波的水平全向发射。     

基于ANSYS的点支承玻璃板优化设计系统研究

基于对点支承玻璃板结构分析的研究现状,分析了ANSYS优化设计原理,提出了基于ANSYS的玻璃板优化设计系统的框架结构和功能结构,阐述了系统的程序模块结构及系统的部分实现技术,在此基础上开发了基于ANSYS的点支承玻璃板优化设计系统。通过一个六点支承玻璃板优化设计实例,表明了系统应用的可行性。     

桁架式作业平台体系的参数化设计

针对导架爬升式工作平台中的桁架式作业平台体系结构的计算问题,开发了一种桁架式作业平台体系结构参数化计算系统。利用编程软件Visual Basic对ANSYS软件进行二次开发,通过建立人机交互界面输入设计参数,生成ANSYS可执行的命令流文件,调用ANSYS软件,完成模型重建和计算分析,优化作业平台结构设计,为作业平台的设计工作提供可靠的技术数据支持,提高设计人员的工作效率,缩短设计周期。