寬帶彎曲式換能器研究.pdf

1、彎曲式換能器是一種常用的低頻發(fā)射換能器,具有小尺寸發(fā)射的優(yōu)點(diǎn)。但是由于其往往為單一振動(dòng)模態(tài)工作,導(dǎo)致?lián)Q能器帶寬較窄,不能夠滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。因此本文研制了一種寬帶彎曲式換能器,通過(guò)多個(gè)彎曲振動(dòng)模態(tài)耦合拓寬頻帶,從而達(dá)到小尺寸寬帶雙端發(fā)射的工作性能。
　　 首先,根據(jù)換能器經(jīng)典的解析法、以及常用于分析普通彎曲圓盤換能器的瑞利法的特點(diǎn),對(duì)比各方法用于分析寬帶彎曲式換能器的優(yōu)點(diǎn)及不足,從而確定使用有限元法對(duì)換能器進(jìn)行仿真分析。

2、>　　 其次,利用ANSYS有限元軟件對(duì)寬帶彎曲式換能器進(jìn)行模擬仿真。逐一改變換能器模型的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算換能器各電聲性能參數(shù),得出各個(gè)尺寸對(duì)換能器性能的影響,從而得出換能器最優(yōu)的結(jié)構(gòu)尺寸。仿真計(jì)算結(jié)果得:換能器±1.5dB工作帶寬可覆蓋11kHz～30kHz范圍,最大發(fā)射電壓響應(yīng)為140.3dB。
　　 最后,根據(jù)優(yōu)化得到的尺寸制作了寬帶彎曲式換能器的樣機(jī),并對(duì)其阻抗特性、發(fā)射電壓響應(yīng)和聲壓指向性等電聲性能進(jìn)行測(cè)量,測(cè)得換能器樣