本文關(guān)鍵詞：雙激勵(lì)源寬帶縱振換能器研究

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【摘要】：隨著水聲技術(shù)的發(fā)展和海洋軍事的戰(zhàn)略需求,水聲換能器主要朝著低頻、寬帶、大功率、小尺寸方向發(fā)展。在種類繁多的換能器中,縱向振動(dòng)換能器仍是水聲換能器研究的熱點(diǎn)。如何實(shí)現(xiàn)縱振動(dòng)換能器的寬帶工作,國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)中存在著許多不同的設(shè)計(jì)思想和方式。相較于其它形式的縱振動(dòng)換能器,雙激勵(lì)源縱振換能器具有結(jié)構(gòu)緊促、易于布陣、受邊界條件影響小等優(yōu)點(diǎn)。我所先后應(yīng)用匹配層技術(shù)及縱彎耦合技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)了縱振換能器的寬頻帶工作,但對(duì)雙激勵(lì)源及柔順層縱振寬帶換能器研究較為滯后。 本文主要對(duì)雙激勵(lì)源技術(shù)拓展縱振動(dòng)換能器頻帶寬度進(jìn)行了研究,在前學(xué)者的理論基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究了雙激勵(lì)源換能器各零部件對(duì)其發(fā)射電壓響應(yīng)的影響,特別是前后晶堆相互耦合及中間質(zhì)量塊對(duì)其性能的影響。并利用雙激勵(lì)源技術(shù)設(shè)計(jì)了一工作頻帶在20-40kHz的雙激勵(lì)源寬帶縱振換能器。并通過(guò)匹配層技術(shù),改善了雙激勵(lì)源縱振換能器的發(fā)送電壓響應(yīng)平坦度。此外,還對(duì)柔順層縱振動(dòng)換能器進(jìn)行了初步探索。 理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,雙激勵(lì)源技術(shù)是拓寬縱振動(dòng)換能器工作頻帶寬度的有效方法。通過(guò)調(diào)整前后晶堆比或前后晶堆的電連接方式可以有效改善縱振動(dòng)換能器的水聲性能。 實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果顯示,雙激勵(lì)源縱振動(dòng)換能器的工作頻帶為22kHz～45kHz,頻帶寬度為23kHz,起伏為7dB。添加匹配層后,工作頻帶降低至19kHz～43kHz,頻帶寬度為24kHz,發(fā)送電壓響應(yīng)起伏減少至4dB內(nèi)。最大發(fā)送電壓響應(yīng)達(dá)到143dB。實(shí)驗(yàn)制作的柔順層縱振動(dòng)換能器的工作頻帶為20kHz～44kHz,頻帶寬度為22kHz,起伏9dB。可見(jiàn),在同一頻帶上,雙激勵(lì)源技術(shù)相對(duì)柔順層技術(shù)更有利于拓寬縱振動(dòng)換能器的工作頻帶。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)艦船研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U666.7

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1296666