碳纖維殼體Ⅳ型彎張換能器研究.pdf

1、碳纖維復合材料是一種新興的高強度、輕質材料，將其應用于低頻、大功率水聲換能器及基陣設計，可有效減小換能器及基陣重量，有利于改進水聲換能器頻率、帶寬及聲輻射性能。
　　本文主要工作是對碳纖維復合材料殼體Ⅳ型彎張換能器進行研究。首先針對碳纖維復合材料的構成方式及材料特性，介紹有限元軟件ANSYS對該種材料結構的仿真方法，并設計了碳纖維圓管振動實驗，對比仿真和實際測試數(shù)據(jù)，驗證軟件對該種材料仿真計算的準確性。
　　然后利用ANSY

2、S軟件分析了碳纖維復合材料橢圓殼體的振動模態(tài)、等效彎曲剛度等問題，并與同尺寸鋁橢圓殼進行對比，了解兩種材料殼體的性能差異。在軟件中計算碳纖維材料橢圓殼體在短軸單側激勵下的振動頻率，同時對殼體進行了實際測試，對比驗證殼體性能。
　　最后在ANSYS中，建立了相同尺寸的碳纖維材料殼及鋁殼Ⅳ型彎張換能器虛擬樣機，計算換能器諧振頻率及聲輻射性能等數(shù)據(jù)。并對兩種材料殼體的換能器樣機進行了制作和測試。結果顯示，在結構尺寸相同時，碳纖維殼體Ⅳ型