稀土超磁致伸縮換能器特性分析與優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、稀土超磁致伸縮換能器是實(shí)現(xiàn)超聲無(wú)損檢測(cè)的超聲波發(fā)生器的主要器件,其性能對(duì)無(wú)損檢測(cè)的結(jié)果有重要的影響。使用有限元法對(duì)超磁致伸縮超聲換能器的振動(dòng)頻率和磁場(chǎng)分布進(jìn)行了計(jì)算,計(jì)算結(jié)果表明,前、后蓋板振動(dòng)的一階模態(tài)頻率與稀土棒的基頻相互耦合,形成換能器共振頻率為34kHz。稀土棒軸線上的磁場(chǎng)分布是比較均勻的。對(duì)換能器的線圈結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化,結(jié)果表明,本課題所設(shè)計(jì)的線圈結(jié)構(gòu)可以用于換能器稀土棒的勵(lì)磁。等效電路法是一種用來(lái)計(jì)算壓電換能器的經(jīng)典解析法。本

2、課題使用等效電路法并結(jié)合傅立葉變換法對(duì)超磁致伸縮超聲換能器進(jìn)行了計(jì)算分析,并在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了磁致伸縮換能器優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件包一套。軟件包在輸入換能器的一些結(jié)構(gòu)和材料參數(shù)后,就可以以數(shù)據(jù)和曲線形式給出計(jì)算結(jié)果。對(duì)換能器的預(yù)壓力大小、電氣結(jié)構(gòu)參數(shù)以及幾何結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行了優(yōu)化,從而為換能器的設(shè)計(jì)提供了理論指導(dǎo)。本文研制了平面型換能器,在小信號(hào)下測(cè)試了該換能器線圈的頻響特性,在儲(chǔ)能電容的大電流激勵(lì)下測(cè)試了該換能器發(fā)射出的超聲波波形,并將實(shí)測(cè)結(jié)果與計(jì)算