基于Comsol的纵振宽带水声换能器优化

作     者：陈劲松 龚诚信 翟亚进 王亚洲 梅雨欣 CHEN Jinsong;GONG Chengxin;ZHAI Yajin;WANG Yazhou;MEI Yuxin

作者机构：江苏海洋大学工程训练中心江苏连云港222005 

出 版 物：《舰船科学技术》 (Ship Science and Technology)

年 卷 期：2024年第46卷第11期

页      面：145-150页

学科分类：07[理学] 08[工学] 070206[理学-声学] 0802[工学-机械工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：江苏省重点研发计划资助项目(BE2019002-2) 连云港521科研资助项目(LGY06521202217) 

主　　题：空腔式 多激励 发射电压响应 工作带宽 

摘      要：为了使换能器得到更大的工作带宽以及降低发射电压响应起伏,提出一种空腔式多激励纵振水声换能器,通过有限元分析,研究换能器在不同阶段的振动模态以及在空气和水中的谐响应特征,实现水声换能器的带宽发射。通过对各个部件的材料、尺寸优化后,得到换能器的工作带宽10~31.5 kHz,发射电压响应起伏5.1 dB以及发射电压响应幅值127 dB。根据优化后的参数加工制作了纵振水声换能器样机,并在消声水池进行实物测试,得到可用工作带宽为11.5~30.5 kHz,发射电压响应起伏在±3 dB,平均幅值126 dB。试验结果和计算机仿真结果基本吻合,符合预期要求。