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纵弯耦合振动在低频轻小型换能器中的应用

纵弯耦合振动在低频轻小型换能器中的应用

并串结合多元一体化教材建设创新模式——以水声学系列教材为例

中国声学学会水声学分会2021～2022年学术会议

作者：滕舵西北工业大学航海学院

面向低频、轻小型换能器的应用需求,基于纵弯耦合振动,提出级联式换能器新结构。通过十字型弯曲梁的优化设计和压电晶堆的布放设计,构成换能器多级级联的形式,并实现压电晶堆纵向振动与十字梁弯曲振动的低频强耦合。基于有限元的性能仿... 详细信息

面向低频、轻小型换能器的应用需求,基于纵弯耦合振动,提出级联式换能器新结构。通过十字型弯曲梁的优化设计和压电晶堆的布放设计,构成换能器多级级联的形式,并实现压电晶堆纵向振动与十字梁弯曲振动的低频强耦合。基于有限元的性能仿真显示,这种级联式结构实现了期望的纵弯耦合振动,十字梁作为关键部件,其弯曲振动有助于放大换能器的纵向振动,增强声能量的辐射输出。根据设计与仿真试制了8级级联式换能器,测试结果及其比对试验显示,级联式换能器具有显著的低频、轻小型特征。

关键词：换能器低频轻小型纵弯耦合振动级联式

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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航海教育研究 2022年第1期39卷 30-33页

作者：滕舵西北工业大学航海学院西安710072

通过瞄准海洋工程大类人才培养,立足知识的科学性和逻辑关系,对水声学知识体系进行梳理,并对其多元性和一体化特征进行探索。结合教、学、写的行为方式,通过统筹规划教材建设的思路、模式和策略,应用并行与串行相结合的方式方法,进行水... 详细信息

通过瞄准海洋工程大类人才培养,立足知识的科学性和逻辑关系,对水声学知识体系进行梳理,并对其多元性和一体化特征进行探索。结合教、学、写的行为方式,通过统筹规划教材建设的思路、模式和策略,应用并行与串行相结合的方式方法,进行水声学系列教材的建设。

关键词：教材建设水声学多元一体化并行串行

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宽频带径向极化压电圆管水声换能器研究

压电与声光 2008年第4期30卷 411-413页

作者：滕舵陈航朱宁西北工业大学航海学院陕西西安710072

利用径向极化的压电圆管制作了一种便携式宽频带换能器。依据薄膜理论模型,分析了压电圆管的振动特性,主要应用有限元法对其进行优化设计,并给出了薄膜理论、有限元法和试验数据的一个对比,结果表明:有限元法设计准确,研制的宽频带换能... 详细信息

利用径向极化的压电圆管制作了一种便携式宽频带换能器。依据薄膜理论模型,分析了压电圆管的振动特性,主要应用有限元法对其进行优化设计,并给出了薄膜理论、有限元法和试验数据的一个对比,结果表明:有限元法设计准确,研制的宽频带换能器满足实际应用的要求。

关键词：水声换能器宽频带压电圆管有限元

宽带纵振Tonpilz型水声换能器的优化设计

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声学技术 2005年第1期24卷 58-60页

作者：滕舵陈航张允孟西北工业大学航海学院西安710072

文章研究了拥有喇叭型前辐射头的纵振Tonpilz型压电水声换能器的参数优化问题。希望可以通过合理的调整Tonpilz型换能器各部分的几何参数,得到满意的频带宽度。研究结果表明,在没有采用其它频带展宽方法的前提下,通过优化几何参数,可以... 详细信息

文章研究了拥有喇叭型前辐射头的纵振Tonpilz型压电水声换能器的参数优化问题。希望可以通过合理的调整Tonpilz型换能器各部分的几何参数,得到满意的频带宽度。研究结果表明,在没有采用其它频带展宽方法的前提下,通过优化几何参数,可以降低换能器的机械品质因素Qm,从而增大带宽。

关键词：水声换能器优化设计 z型纵振宽带机械品质因素几何参数优化问题频带宽度研究结果展宽方法喇叭型

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水声换能器与换能器阵技术研究

水声换能器与换能器阵技术研究

作者：滕舵西北工业大学

学位级别：硕士

水声换能器及其基阵的研制，在现代海洋军事发展中有着举足轻重的地位。本文根据现代潜战和反潜战(ASW)的实际情况，按照经典的换能器和基阵的设计理论，研制声呐，旨在扩展其频带宽度、降低其工作频率、增大其发射功率、扩大其作用距... 详细信息

水声换能器及其基阵的研制，在现代海洋军事发展中有着举足轻重的地位。本文根据现代潜战和反潜战(ASW)的实际情况，按照经典的换能器和基阵的设计理论，研制声呐，旨在扩展其频带宽度、降低其工作频率、增大其发射功率、扩大其作用距离以及提高其搜索效率和定向准确度。本文将主要介绍压电类换能器和圆柱型换能器阵的设计思想、研制过程和试验分析。内容包括： 1．介绍压电陶瓷的物理特性，介绍有关换能器和基阵的性能参数和试验原理。 2．介绍径向极化圆柱型压电陶瓷水听器的工作原理和设计方法。 3．介绍拥有喇叭型前盖板的纵振Tonpilz型压电换能器的工作原理，设计方法，研制工艺和试验分析。以及这种类型换能器的辅助设计软件。 4．介绍圆柱型换能器阵的工作原理，设计方法，研制工艺和试验分析。

关键词：水声换能器,换能器阵,声呐,频带宽度,工作频率,搜索效率,定向准确度,纵振Tonpilz型压电换能器

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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弯张换能器的有限元及边界元分析

压电与声光 2011年第1期33卷 53-56页

作者：滕舵陈航朱宁西北工业大学航海学院陕西西安710072

利用有限元法和边界元法相结合的方式,对I类凹筒结构弯张水声换能器进行了全面的分析。具体方法是借助于网格模型数据和计算结果数据共享的思想,将有限元法的结构、振动分析优势同边界元法的声场分析优势互补起来。相关试验表明,这种相... 详细信息

利用有限元法和边界元法相结合的方式,对I类凹筒结构弯张水声换能器进行了全面的分析。具体方法是借助于网格模型数据和计算结果数据共享的思想,将有限元法的结构、振动分析优势同边界元法的声场分析优势互补起来。相关试验表明,这种相结合的分析方式更全面、准确,是对水声换能器性能分析和优化设计手段的有益完善。

关键词：水声换能器弯张换能器有限元边界元数据共享

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水下声成像中旁瓣抑制方法及其实验研究

声学学报 2009年第3期34卷 211-216页

作者：杨虎陈航滕舵李道江陈永森西北工业大学水下信息处理与控制国家重点实验室西安710072

提出了一种近场条件下采用不等间隔阵并进行孔径变迹处理的水下声成像旁瓣抑制方法,并进行了理论和实验研究。考虑以球面波传播理论为基础的聚焦波束形成,首先通过阵元位置微调,设计了可实现低旁瓣的不等间隔阵,从单程波束响应上降低旁... 详细信息

提出了一种近场条件下采用不等间隔阵并进行孔径变迹处理的水下声成像旁瓣抑制方法,并进行了理论和实验研究。考虑以球面波传播理论为基础的聚焦波束形成,首先通过阵元位置微调,设计了可实现低旁瓣的不等间隔阵,从单程波束响应上降低旁瓣;然后,将孔径变迹处理方法应用于水下声成像中,全部阵元用于接收,部分阵元用于发射,从双程波束响应上进一步降低旁瓣。通过水池实验对所提出的方法进行了验证。结果表明:采用不等间隔阵并进行孔径变迹处理可以更为有效地降低旁瓣,而主瓣仅有小量展宽,且该方法工程应用简便易行,在改善成像质量的同时降低了系统复杂度。

关键词：水池实验抑制方法低旁瓣声成像水下不等间隔波束形成波传播理论

基于APDL宏和VB封装的水声换能器有限元分析

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计算机工程与设计 2011年第1期32卷 316-319,340页

作者：滕舵陈航朱宁西北工业大学航海学院陕西西安710072

为了有效地避免水声换能器有限元优化设计过程中的重复操作,以及降低对设计者专业技术门槛的限制,对AN-SYS的二次开发技术进行了研究。通过APDL(ANSYS parametric design language)宏和VB封装技术的结合使用,在后台调用ANSYS批处理模式... 详细信息

为了有效地避免水声换能器有限元优化设计过程中的重复操作,以及降低对设计者专业技术门槛的限制,对AN-SYS的二次开发技术进行了研究。通过APDL(ANSYS parametric design language)宏和VB封装技术的结合使用,在后台调用ANSYS批处理模式执行相应的宏文件,实现了水声换能器的交互式参数化设计。以I类凹筒型弯张换能器为例开发的软件应用情况表明,换能器交互式参数化设计有效可行,并且操作简单,显示直观,具有十分重要的工程应用价值。

关键词：水声换能器交互式参数化设计有限元 APDL宏 VB

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宽频带换能器电匹配网络设计方法

声学技术 2007年第5期26卷 954-957页

作者：陈航滕舵钱惠林西北工业大学航海学院西安710072

宽带大功率换能器是现代水声发展的一个重要方向,换能器与功放间的匹配也是其关键技术之一。文中从换能器负载阻抗复角与功放管耗散功率及电源供电效率的关系入手,结合窄带阵元串联或并联调谐方法的特点,确定了适合宽带阵元电匹配网络... 详细信息

宽带大功率换能器是现代水声发展的一个重要方向,换能器与功放间的匹配也是其关键技术之一。文中从换能器负载阻抗复角与功放管耗散功率及电源供电效率的关系入手,结合窄带阵元串联或并联调谐方法的特点,确定了适合宽带阵元电匹配网络的电路形式。并针对研制的宽带换能器进行了大功率发射试验,取得了较为满意的结果。

关键词：换能器宽频带电匹配