新型彎曲圓盤換能器的有限元設(shè)計.pdf

1、隨著潛艇安靜性能的提高，迫切需要低頻主動聲納進(jìn)行遠(yuǎn)距離探測，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)了新型彎曲圓盤換能器模型在邊緣夾持和邊緣簡支兩種邊界條件下的位移振動分布曲線。同時運(yùn)用ANSYS軟件對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曲線，通過比較確定了邊緣簡支邊界條件適合于新型彎曲圓盤換能器。在這種邊界條件下，推導(dǎo)了新型彎曲圓盤換能器的有

2、效機(jī)電耦合系數(shù)、等效集中參數(shù)等基本參量，并對瑞利法和ANSYS有限元法進(jìn)行了對比分析。隨后，運(yùn)用ANSYS軟件分析了新型彎曲圓盤換能器結(jié)構(gòu)參數(shù)對換能器頻率特性、阻抗特性的影響，運(yùn)用其結(jié)果對換能器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，設(shè)計了實驗用的新型彎曲圓盤換能器，計算了新型彎曲圓盤換能器的諧振頻率、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換能器的實驗樣品，對實驗樣品的電聲特性進(jìn)行了測量，得到新型彎曲圓盤換能器實驗樣