本文關鍵詞：圓環(huán)狀復合材料高頻寬帶水聲換能器　出處：《聲學學報》2017年01期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：研制了一種圓環(huán)狀高頻寬帶水聲換能器。利用壓電復合材料Q值低從而頻帶寬的特點,采用雙環(huán)軸向堆疊產生雙模態(tài)耦合的結構方式拓寬換能器的帶寬。通過理論分析與仿真計算,確定敏感元件幾何尺寸。用切割-澆注-被覆電極等工藝制備出壓電復合材料圓環(huán);再將制備出的外徑相同,壁厚不等的壓電復合材料圓環(huán)軸向疊堆制成疊堆敏感元件,最后灌注防水透聲層制成換能器。對制得的換能器進行水下性能測試,測得該換能器諧振頻率為410 kHz,最大發(fā)射電壓響應為150 dB,-3 dB帶寬達60 kHz,水平指向性開角(-5 dB)為360°,-3 dB垂直指向性開角約20°。結果表明將復合材料圓環(huán)軸向堆疊可顯著拓展換能器的帶寬,且實現(xiàn)聲波的水平全向發(fā)射。
[Abstract]:A circular high frequency wideband underwater acoustic transducer is developed. The characteristics of low Q value of piezoelectric composites and hence frequency bandwidth are utilized. The double loop axial stacking structure is used to widen the bandwidth of the transducer. The theoretical analysis and simulation are carried out. The geometrical dimensions of the sensing elements were determined. Piezoelectric composite rings were fabricated by cutting, pouring and coated electrodes. The piezoelectric composite materials with the same outer diameter and different wall thickness are stacked in the annular axial stack to make the stack sensitive elements. Finally, the waterproof and acoustic layer is put into the transducer. The underwater performance of the made transducer is tested. The resonant frequency of the transducer is 410 kHz, the maximum emission voltage response is 150 dB / 3 dB bandwidth is 60 kHz, and the horizontal directivity opening angle is 360 擄. The vertical directivity of 3 dB is about 20 擄. The results show that the band width of transducer can be significantly expanded by axial stacking of composite ring, and the horizontal omnidirectional emission of acoustic wave can be realized.
【作者單位】： 北京信息科技大學;
【基金】：國家自然科學基金項目(614710470) 北京市自然科學基金重點項目(B類)(KZ201411232037資助)
【分類號】：TB565.1
【正文快照】： 3,^- 隨著水聲技術不斷發(fā)展,換能器寬帶技術的研 究突顯出越來越重要的地位,即需要換能器覆蓋更寬的工作頻段,現(xiàn)行拓寬換能器頻帶的方法主要有3種P_2]:(1)通過復合柔性材料增大損耗,降低換能元件的機械品質因數(shù)(Qm)值,即復合材料[3-7]; (2)多振動模態(tài)耦合丨8-11];⑶添加匹

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本文編號：1376212