寬帶縱向換能器研究.pdf

1、隨著水聲技術(shù)的發(fā)展,要求水聲換能器朝著低頻、寬帶、大功率的方向發(fā)展。而對于眾多換能器中的縱向換能器,如何獲得更寬帶寬,仍然是各國學(xué)者研究努力的方向。
　　 本文主要研究了兩種結(jié)構(gòu)形式的縱向換能器,一種是采用新型結(jié)構(gòu)形式的空腔式前蓋板縱向換能器,由于其結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生多種模態(tài),利用多模態(tài)耦合而實(shí)現(xiàn)換能器更寬頻帶工作;另一種采用傳統(tǒng)經(jīng)典的Tonpilz換能器結(jié)構(gòu)形式,利用Tonpilz換能器的縱振模態(tài)和前蓋板的彎曲振動模態(tài)耦合實(shí)現(xiàn)寬帶發(fā)射

2、。
　　 首先,利用經(jīng)典的等效電路法對Tonpilz換能器進(jìn)行了理論分析。其次,利用ANSYS有限元分析軟件對兩種換能器進(jìn)行分析,研究了結(jié)構(gòu)尺寸對換能器寬帶性能的影響,并對換能器的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行優(yōu)化,由此確定了樣機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸。利用軟件計(jì)算了兩種換能器的阻抗特性和輻射特性。最后,制作了Tonpilz換能器和空腔式前蓋板縱向換能器,測量了兩種換能器的阻抗特性以及水中的輻射特性。
　　 實(shí)驗(yàn)測得,Tonpilz換能器在15kHz