本文關(guān)鍵詞：薄片換能器厚度極化理論分析及聲反射系數(shù)的實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：隨著科技的發(fā)展,對(duì)水聲材料各項(xiàng)物理性能的研究備受關(guān)注,其中反射系數(shù)作為水聲材料物理性能的一個(gè)重要參數(shù)更是引起了廣大學(xué)者的探究興趣。這是由于反射系數(shù)在石油勘探中起著“紐帶”的作用,它能夠?qū)y(cè)井得到的曲線圖轉(zhuǎn)換為地震數(shù)據(jù),也能夠?qū)⒌卣饠?shù)據(jù)反演得到偽測(cè)井曲線。在石油勘探相對(duì)較深的地區(qū),通過(guò)測(cè)量得到的井下數(shù)據(jù)可以計(jì)算出反射系數(shù),并估算出反射波的能量大小。因此如何精確的得到吸聲材料的聲反射系數(shù)及反射系數(shù)受哪些因素的影響成為聲學(xué)研究中的一個(gè)重要課題。本文首先對(duì)發(fā)出聲波的厚度極化方向的薄圓片換能器進(jìn)行理論推導(dǎo),計(jì)算出了其等效電路在發(fā)射端處的電-聲轉(zhuǎn)換、接收端處的聲-電轉(zhuǎn)換的數(shù)學(xué)方程：然后,選擇不同類型的激勵(lì)信號(hào),構(gòu)建了激勵(lì)信號(hào)、發(fā)射端處的電-聲轉(zhuǎn)換以及輻射出的聲波信號(hào)的關(guān)系,同時(shí)也對(duì)接收端處的聲-電轉(zhuǎn)換和測(cè)量得到的聲波信號(hào)的關(guān)系進(jìn)行了分析。通過(guò)分析三種不同激勵(lì)信號(hào)下聲波信號(hào)的變化情況,最后選出性能較好的門選正弦作為激勵(lì)薄圓片換能器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。由于在實(shí)際測(cè)量中,需要考慮實(shí)驗(yàn)環(huán)境與實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)對(duì)測(cè)試結(jié)果造成的影響,因此本文首先在實(shí)際測(cè)量中計(jì)算出當(dāng)前環(huán)境下?lián)Q能器的聲波傳播速度,測(cè)量得到的聲速為理論仿真反射系數(shù)提供了數(shù)據(jù)參數(shù)。其次建立了聲波入射到液-固界面模型,計(jì)算出了材料鋁和有機(jī)玻璃作為固體界面時(shí)的反射系數(shù)跟入射角度間的關(guān)系。接著在實(shí)際測(cè)量中使用自由場(chǎng)測(cè)試方法,優(yōu)勢(shì)在于測(cè)量環(huán)境近似于材料的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境,通過(guò)薄圓片換能器發(fā)出的聲信號(hào)可以以任意角度入射到材料。測(cè)量出聲波以不同角度入射下的聲信號(hào)的幅值變化情況,通過(guò)理論與實(shí)際測(cè)量圖形的分析能夠知道反射系數(shù)的大小也跟入射角度有關(guān)。本文所研究的聲波在液固界面反射系數(shù)和入射角的關(guān)系,為建立新的聲波測(cè)井模型和聲波測(cè)井儀的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：西安郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB552

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本文編號(hào)：1169085