隨著近年來潛艇的減振降噪技術(shù)不斷提升和進步,迫使聲納探測方式發(fā)生重大變革,低頻主動聲納探測技術(shù)變得尤為重要,低頻、大功率發(fā)射換能器發(fā)展迅猛。四邊形彎張換能器是一種新型結(jié)構(gòu)的彎張換能器,其輻射面積大、有源材料利用率高等特點使其適合作為低頻、大功率的水下發(fā)射聲源使用,而其包含多組振子、多組輻射面也使得這種換能器具有良好的延展性,有很大的發(fā)揮空間。本文的主要內(nèi)容是設(shè)計一種工作頻帶低于500Hz的四邊形彎張換能器,并對其低頻、大功率、帶寬等特性進行研究。首先,從四邊形彎張換能器的基本結(jié)構(gòu)出發(fā),分別介紹了四邊形彎張換能器的結(jié)構(gòu)特點、振動模態(tài)以及工作原理,同時介紹了超磁致伸縮材料Terfenol-D的特性。其次將四邊形彎張換能器與傳統(tǒng)類型的彎張換能器進行對比,總結(jié)出其優(yōu)劣勢。對于彎張換能器來說,當工作頻帶低于500Hz時,其最大尺寸超過1m,在實際運用及工藝實現(xiàn)方面困難重重。本文提出一個在盡可能小尺寸情況下,實現(xiàn)低頻工作的解決辦法,利用四邊形彎張換能器的延展性,分別在四組相同的弧形輻射面外附加相同的輻射質(zhì)量塊。通過附加輻射質(zhì)量,增加了換能器的輻射抗,降低了換能器的諧振頻率;輻射質(zhì)量塊與四邊形彎張換... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

IV型彎張組成的拖曳陣探測系統(tǒng)

第 1 章 緒論美國海軍為了遠程探測安靜型潛艇，研制了一套拖曳陣主被動探測系統(tǒng)（SURTASS-LFA），如圖 1.2 所示，其中低頻聲納系統(tǒng)由 18 個 IV 型彎張換能器組成，單個彎張換能器諧振頻率為 350Hz，聲源級達 215dB，組成的垂直主動線列陣的聲源級達 230dB，搭載在“無暇”號音響測量船（T-AGOS 23）上，工作深度 150 米，探測距離可以達到 300km。圖 1.3 為加拿大 Ultra Electronics 公司研制的 V 型彎張換能器，此換能器內(nèi)部采用被動深度補償裝置，工作深度可達 400 米，其中 Model 34SA0400 工作頻帶 300-500Hz，聲源級達 210dB，空氣中重 225kg。這種換能器具有工作頻率低、無指向性、聲源級高等特點。

氣中重 225kg。這種換能器具有工作頻率低、 1.3 Ultra Electronics 公司研制的 V 型彎張換電磁式換能器是目前應(yīng)用最為廣泛的超低頻水子、殼體、壓力補償系統(tǒng)共同組成。小尺寸、優(yōu)點，多用于聲納系統(tǒng)校準、聲納兵訓(xùn)練以及缺的設(shè)備。

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]水聲發(fā)射換能器技術(shù)研究綜述[J]. 周利生,胡青.  哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2010(07)
[4]一種拓寬匹配層換能器帶寬的方法[J]. 郝浩琦,夏鐵堅.  應(yīng)用聲學(xué). 2009(02)
[5]ANSYS軟件在模擬分析聲學(xué)換能器中的應(yīng)用[J]. 莫喜平.  聲學(xué)技術(shù). 2007(06)
[6]磁致伸縮-壓電聯(lián)合激勵凹簡型發(fā)射換能器[J]. 柴勇,莫喜平,劉永平,崔政.  聲學(xué)學(xué)報. 2006(06)
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[8]縱振換能器拓寬頻帶的方法綜述[J]. 徐鈞,俞宏沛,李建成.  聲學(xué)與電子工程. 2003(04)
[9]800Hz Terfenol-D魚唇式彎張換能器[J]. 莫喜平,劉建國,崔政,劉慧生,姜廣軍.  應(yīng)用聲學(xué). 2002(02)
[10]PMN-PT馳豫鐵電單晶及其超聲換能器性能研究[J]. 李國榮,羅豪甦,殷慶瑞.  無機材料學(xué)報. 2001(06)

博士論文
[1]壓電單晶彎張換能器研究[D]. 陳思.哈爾濱工程大學(xué) 2011

碩士論文
[1]碳纖維殼體Ⅳ型彎張換能器研究[D]. 宋哲.哈爾濱工程大學(xué) 2014



本文編號：3321585