薄片換能器厚度極化理論分析及聲反射系數(shù)的實驗研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，對水聲材料各項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)反演得到偽測井曲線。在石油勘探相對較深的地區(qū)，通過測量得到的井下數(shù)據(jù)可以計算出反射系數(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)研究中的一個重要課題

2、。
　　本文首先對發(fā)出聲波的厚度極化方向的薄圓片換能器進行理論推導(dǎo)，計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信號，構(gòu)建了激勵信號、發(fā)射端處的電-聲轉(zhuǎn)換以及輻射出的聲波信號的關(guān)系，同時也對接收端處的聲-電轉(zhuǎn)換和測量得到的聲波信號的關(guān)系進行了分析。通過分析三種不同激勵信號下聲波信號的變化情況，最后選出性能較好的門選正弦作為激勵薄圓片換能器的驅(qū)動信號。由于在實際測量中，需要考慮實

3、驗環(huán)境與實驗測試系統(tǒng)對測試結(jié)果造成的影響，因此本文首先在實際測量中計算出當(dāng)前環(huán)境下?lián)Q能器的聲波傳播速度，測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，計算出了材料鋁和有機玻璃作為固體界面時的反射系數(shù)跟入射角度間的關(guān)系。接著在實際測量中使用自由場測試方法，優(yōu)勢在于測量環(huán)境近似于材料的實際應(yīng)用環(huán)境，通過薄圓片換能器發(fā)出的聲信號可以以任意角度入射到材料。測量出聲波以不同角度入射下的聲信號的幅值變化情況，通