免费论文摘要：新式超声换能器及辐射器的接洽

超声学在近几十年此后兴盛赶快，运用特殊普遍，仍旧深刻到人们生存和工人和农民业消费的各个上面。如国防、动力、电子、底栖生物本领、情况养护和医药保健等行业，而且连接地夸大到新的诸如超声悬浮、超声马达和超声化学等范围。在稠密的超声运用本领中，超声换能器是确定超声体例本能的要害成分之一。超声换能器的接洽波及稠密的学科，如数学、力学、资料学、电子学等。但是，跟着产业、农业，效劳行业的兴盛，功率超声运用范畴连接夸大，须要安排构造各别、振荡形式各别的超声换能器，以满意各别运用场所的须要，以是接洽新式的换能器、革新超声换能器的本能以及安排超声振荡体例的课题，招引了洪量的国表里接洽声学的大师和鸿儒。正文重要发展了以次几上面的接洽：(1)     安排了一种大功率含量、高频次的夹心式压电陶瓷超声换能器。该换能器由前后非金属盖板，厚薄目标极化的压电陶瓷圆环共轴贯穿而成。对压电陶瓷晶堆的厚薄振荡举行了领会，获得了机电等效通路，推导了共振频次方程。按照频次方程，安排并加工了几组换能器，对它们的共振频次举行了尝试。截止表白，试验丈量值和表面计划值普遍。这种夹心式压电陶瓷超声换能器希望在超声荡涤和诉求高功率高频次的声化学中获得运用。 (2)     安排了一种用来液体中的新式大功率复合超声振荡体例，该体例由一个大尺寸的非金属圆柱体辐射器和纵向夹心超声换能器构成。按照啮合振荡表面，用表观弹性法对辐射器的纵向和径向啮合振荡举行了领会，推导了该辐射器啮合振荡的等效通路和共振频次方程；领会了啮合振荡形式，得出了纵向、径向共振的最优前提；适合地采用圆柱辐射器的好多尺寸，辐射器不妨实行大功率多维辐射。应用有限元模子模仿了该体例的振荡模态，获得了位移散布、导纳—频次弧线，共振频次。沿用阻抗领会仪和激光测振仪对体例举行了丈量，获得了体例的导纳—频次弧线和位移散布。丈量截止与数值模仿截止适合较好。 (3)     对矩形板振荡个性举行了接洽，推导了板在简支边境前提下共振频次方程的领会解；将薄板模子简化，运用表观弹性法领会了薄板委曲振荡，推导了共振频次方程。因为矩形板的啮合振荡格外搀杂，用领会法来接洽该类辐射器比拟艰巨，故用ansys软硬件对给定好多尺寸的矩形板举行了模态、位移振幅散布的领会；并对薄板举行了试验接洽，表面领会和试验截止基础符合。(4)     接洽了矩形厚板在不商量委曲和剪切振荡下的纵横啮合，并用表观弹性法和一维纵振荡表面，安排了一种复频超声换能器，推导了该类超声换能器的共振频次方程。对安排并加工的一个复频换能器举行了有限元模子领会和试验尝试，辨别获得了该换能器的导纳—频次弧线、各别共振频次下的振荡模态以及位移散布。表面领会，数值模仿和试验截止表白，该类超声换能器具备多个共振频次，不妨激励出各别的振荡模态。(5)     安排了一种由纵向换能器和矩形辐射板构成的复合振荡体例。在此体例中，矩形辐射板灵验地将纵向换能器激励的纵向振荡变化为板的委曲振荡。因为纵向换能器和板之间的振荡彼此啮合，故复合振荡体例具备多个谐振频次。在纵向换能器的共振频次以及矩形板的固有频次邻近，体例更易爆发谐振。因为啮合振荡的搀杂性，运用有限元法以及试验对给定好多尺寸的复合振荡体例举行了领会，获得了体例的导纳—频次弧线，振荡模态以及位移散布。模仿截止和试验尝试截止基础普遍。(6)     运用正文所接洽的复频换能器以及委曲振荡矩形板复合振荡体例动作辐射声源，加工了两个荡涤槽，对这两个荡涤槽举行了有限元以及试验接洽，获得各别模态下的声场散布，数值模仿与试验尝试截止基础适合；并与常用的纵向换能器动作辐射声源的荡涤槽中的声场散布比拟较。

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