新型彎曲圓盤換能器的有限元設計.pdf

1、隨著潛艇安靜性能的提高，迫切需要低頻主動聲納進行遠距離探測，所以低頻、大功率、小尺寸的換能器成為聲納應用的首選目標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。同時運用ANSYS軟件對換能器有限元模型進行模態(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，推導了新型彎曲圓盤換能器的有

2、效機電耦合系數、等效集中參數等基本參量，并對瑞利法和ANSYS有限元法進行了對比分析。隨后，運用ANSYS軟件分析了新型彎曲圓盤換能器結構參數對換能器頻率特性、阻抗特性的影響，運用其結果對換能器的結構進行了優(yōu)化，設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、指向性等性能參數。 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行了測量，得到新型彎曲圓盤換能器實驗樣