新型彎曲圓盤(pán)換能器的有限元設(shè)計(jì).pdf

1、隨著潛艇安靜性能的提高，迫切需要低頻主動(dòng)聲納進(jìn)行遠(yuǎn)距離探測(cè)，所以低頻、大功率、小尺寸的換能器成為聲納應(yīng)用的首選目標(biāo)和水聲換能器工作者研究的主要方向。 本文利用瑞利原理，推導(dǎo)了新型彎曲圓盤(pán)換能器模型在邊緣夾持和邊緣簡(jiǎn)支兩種邊界條件下的位移振動(dòng)分布曲線(xiàn)。同時(shí)運(yùn)用ANSYS軟件對(duì)換能器有限元模型進(jìn)行模態(tài)分析，提取了模型的位移振動(dòng)曲線(xiàn)，通過(guò)比較確定了邊緣簡(jiǎn)支邊界條件適合于新型彎曲圓盤(pán)換能器。在這種邊界條件下，推導(dǎo)了新型彎曲圓盤(pán)換能器的有

2、效機(jī)電耦合系數(shù)、等效集中參數(shù)等基本參量，并對(duì)瑞利法和ANSYS有限元法進(jìn)行了對(duì)比分析。隨后，運(yùn)用ANSYS軟件分析了新型彎曲圓盤(pán)換能器結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)換能器頻率特性、阻抗特性的影響，運(yùn)用其結(jié)果對(duì)換能器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)用的新型彎曲圓盤(pán)換能器，計(jì)算了新型彎曲圓盤(pán)換能器的諧振頻率、阻抗、發(fā)射電壓響應(yīng)、指向性等性能參數(shù)。 基于以上工作，制作了新型彎曲圓盤(pán)換能器的實(shí)驗(yàn)樣品，對(duì)實(shí)驗(yàn)樣品的電聲特性進(jìn)行了測(cè)量，得到新型彎曲圓盤(pán)換能器實(shí)驗(yàn)樣