检索结果-南通市图书馆

基于有限元方法的光纤加速度计灵敏度仿真分析

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半导体光电 2016年第2期37卷 151-153,160页

作者：肖昭罗洪熊水东国防科学技术大学海洋科学与工程研究院长沙410073

阐述了光纤加速度计的工作原理,利用有限元方法得到光纤加速度计两弹性柱体外半径上节点的径向形变ΔR,并通过公式计算得出加速度灵敏度值39.69dB(0dB=1rad/g),最后依据仿真得到的结构材料参数,研制了光纤加速度计,并测得其加速度灵敏度... 详细信息

阐述了光纤加速度计的工作原理,利用有限元方法得到光纤加速度计两弹性柱体外半径上节点的径向形变ΔR,并通过公式计算得出加速度灵敏度值39.69dB(0dB=1rad/g),最后依据仿真得到的结构材料参数,研制了光纤加速度计,并测得其加速度灵敏度为39.43dB,与仿真结果相差0.26dB,实验数据与仿真结果相吻合。研究结果表明,利用有限元方法对光纤加速度计加速度灵敏度性能进行仿真具有一定可行性,该研究对芯轴式推挽型光纤加速度计的结构设计和广泛应用具有重要的理论指导意义。

关键词：光纤加速度计有限元分析加速度灵敏度等效模型

用于矢量水听器的低频高灵敏度层合梁加速度传感器

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声学学报 2021年第4期46卷 623-632页

作者：涂馨予李俊宝刘晓迪中国科学院声学研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 北京市海洋声学装备工程技术研究中心北京100190

压电加速度传感器是同振型矢量水听器的核心部件。为了满足低频高灵敏度矢量水听器的应用需求,提出并研究一种具有层合梁结构的低频高灵敏度加速度传感器.结合弹性力学和压电方程推导层合梁加速度传感器的加速度灵敏度解析解表达式,通... 详细信息

压电加速度传感器是同振型矢量水听器的核心部件。为了满足低频高灵敏度矢量水听器的应用需求,提出并研究一种具有层合梁结构的低频高灵敏度加速度传感器.结合弹性力学和压电方程推导层合梁加速度传感器的加速度灵敏度解析解表达式,通过有限元仿真对层合梁加速度传感器尺寸进行优化,给出优化后的尺寸范围。从优化的尺寸范围中选取两种不同尺寸进行加速度传感器振动特性的仿真分析及实物制作(其中压电材料为PZT-5)与性能测试.仿真与测试结果均表明,相比已有的同尺寸金属梁加速度传感器,层合梁加速度传感器可以有效降低谐振频率并提升加速度灵敏度.当压电层厚度为0.5 mm时,加速度灵敏度最大提升3.9 dB,谐振频率下降23%.测试结果与理论分析相符。

关键词：加速度传感器加速度灵敏度矢量水听器谐振频率尺寸范围压电材料压电方程实物制作

加速度灵敏度优于2×10-10/g的SC切10MHz高Q晶体的设计

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宇航计测技术 1985年第S1期 163-169页

作者： A.Debaisieux J.P.Aubry 谢蔚文

力一频效应的理论和实验研究证明,晶体谐振器的加速度灵敏度直接与装架的位置和结构有关。本文的目的就是要阐明低灵敏度晶体谐振器的一种新的设计方法。加在晶体振动部份的表面力和体积力的影响都必须加以考虑。本文将详细介绍这种新... 详细信息

力一频效应的理论和实验研究证明,晶体谐振器的加速度灵敏度直接与装架的位置和结构有关。本文的目的就是要阐明低灵敏度晶体谐振器的一种新的设计方法。加在晶体振动部份的表面力和体积力的影响都必须加以考虑。本文将详细介绍这种新的设计方案。统计结果表明,目前在工业上在最不合适的轴向上能够达到的加速度灵敏度在3×10-11/g和2×10-10/g之间。这些数值是用相位调制反射计或用传统的振荡器以“2g翻转”测试法在所有方向上进行试验测得的（均以5MHz和10MHz加以说明。）

关键词：加速度灵敏度装架石英硅氧矿物晶体谐振器电子设备振荡器 MHz SC

低加速度灵敏度的分布反馈式光纤激光水听器研究

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中国激光 2018年第3期45卷 300-307页

作者：唐波黄俊斌顾宏灿海军工程大学兵器工程系湖北武汉430033

针对分布反馈式(DFB)光纤激光水听器的加速度响应影响声压信号探测的问题,研制了一种聚氨酯端面增敏结构的DFB光纤激光水听器。建立了该结构水听器的加速度灵敏度理论模型,理论分析了套筒结构与水听器的加速度灵敏度的关系,仿真分析了... 详细信息

针对分布反馈式(DFB)光纤激光水听器的加速度响应影响声压信号探测的问题,研制了一种聚氨酯端面增敏结构的DFB光纤激光水听器。建立了该结构水听器的加速度灵敏度理论模型,理论分析了套筒结构与水听器的加速度灵敏度的关系,仿真分析了水听器两端聚氨酯的弹性模量、泊松比以及高度的差异与其加速度灵敏度的关系,实现了对水听器各结构以及材料参数的优化,并制作了水听器原型样品与拖曳线列样阵,分别开展了加速度灵敏度测试和湖上动态拖曳实验研究。实验结果表明,该结构水听器在20~2000Hz频率范围内的加速度灵敏度在各频点均小于1.2dB,与理论分析结果较为吻合,在动态拖曳过程中的变速运动阶段也能对目标形成较高信噪比的稳定波束指向。水听器的抗加速度性能得到了有效预测以及实验验证。

关键词：传感器 DFB光纤激光水听器加速度灵敏度对称化设计拖曳线列阵

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降低光纤水听器加速度灵敏度的研究

哈尔滨工程大学学报 2001年第6期22卷 32-35,2页

作者：李丁山曹家年刘云涛哈尔滨工程大学光纤技术研究所黑龙江哈尔滨150001

光纤水听器是利用光纤技术探测水下声波的新型传感器 .全光纤干涉型水听器因与光的干涉技术相结合而具有极高的灵敏度 ,而且具有在远距离 ,恶劣环境 ,无源检测和复用系统中应用的优点 .为了充分发挥光纤水听器声压灵敏度高的优势必须设... 详细信息

光纤水听器是利用光纤技术探测水下声波的新型传感器 .全光纤干涉型水听器因与光的干涉技术相结合而具有极高的灵敏度 ,而且具有在远距离 ,恶劣环境 ,无源检测和复用系统中应用的优点 .为了充分发挥光纤水听器声压灵敏度高的优势必须设法降低其对加速度的响应灵敏度 .本文对心轴式结构的M -Z干涉型光纤水听器在加速度作用下产生输出的机理进行了分析 ,定量计算了加速度灵敏度 ,提出了在探头结构设计上采取措施 ,降低加速度灵敏度的方案 ,并用实验验证了方案的可行性 .

关键词：光纤水听器加速度灵敏度补偿

基于FBG对的低加速度灵敏度拖曳声纳阵水听器

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光纤与电缆及其应用技术 2011年第2期 10-14页

作者：周少玲刘丽周艳陈光辉中国电子科技集团公司第二十三研究所上海200437

拖曳声纳阵列要求水听器在进行变速运动时不影响对水声压力信号的正常探测,这就要求水听器具有很高的抗加速度能力。为此介绍一种利用光纤光栅设计制造的对加速度不敏感而对水声压力信号具有高灵敏度的光纤水听器的实验研究结果。研制... 详细信息

拖曳声纳阵列要求水听器在进行变速运动时不影响对水声压力信号的正常探测,这就要求水听器具有很高的抗加速度能力。为此介绍一种利用光纤光栅设计制造的对加速度不敏感而对水声压力信号具有高灵敏度的光纤水听器的实验研究结果。研制的光纤水听器声压灵敏度约为-140 dBrad/μPa,在25～6 300 Hz频率范围内具有平坦的声压灵敏度响应,波动小于±1.5 dB。在25～1 000 Hz频率范围内的加速度灵敏度不大于-30dBrad/g。

关键词：光纤布拉格光栅光纤水听器加速度灵敏度声压灵敏度拖曳声纳阵

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体波谐振晶片加速度灵敏度的测定

宇航计测技术 1985年第S1期 134-137页

作者： H.Rossman J.T.Haypes 杨容芳

本文叙述了测定直接工作在微波频率的高次泛音钇铝石榴石(YAG)体波谐振晶片的加速度灵敏度的近似理论。高次泛音声体波谐振器比用其它方法更容易实现低相位噪声倍频微波源,所需硬件也少得多。在参考文献[1]中详细介绍了振荡器的设计及... 详细信息

本文叙述了测定直接工作在微波频率的高次泛音钇铝石榴石(YAG)体波谐振晶片的加速度灵敏度的近似理论。高次泛音声体波谐振器比用其它方法更容易实现低相位噪声倍频微波源,所需硬件也少得多。在参考文献[1]中详细介绍了振荡器的设计及测试。本文通过分析及实验对振动灵敏度作了论述。在静态和振动状两种状态下,对钇铝石榴石(YAG)体波谐振器件进行了电测量。将约为4×10/G的加速度灵敏度的计算值(K)与约为1.28×10/G的测试值进行了比较。体波谐振的实测值约比典型的三类AT切石英晶体对运动的灵敏度要低两个数级量。

关键词：加速度灵敏度体波地震波晶片灵敏度常数

压电式压力传感器的加速度灵敏度的测试与分析

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振动.测试与诊断 1984年第3期 9-12页

作者：杨世超陈锋浙江大学

现代工程技术的发展,往往要求在复杂的工作条件下能单独地取得某一种感兴趣的参数的信息,而其他因素的影响则应尽可能地小;如在核爆炸过程中,在给定的观测点往往能感受冲击波、电磁辐射、振动和温度的影响,要获得某一参数的变化过程,则... 详细信息

现代工程技术的发展,往往要求在复杂的工作条件下能单独地取得某一种感兴趣的参数的信息,而其他因素的影响则应尽可能地小;如在核爆炸过程中,在给定的观测点往往能感受冲击波、电磁辐射、振动和温度的影响,要获得某一参数的变化过程,则必需排除其他因素的影响。而作为检测工具的传感器来说,除了应具有对某一特定的参数的灵敏度,频率响应和动态范围等基本指标外,对外界环境的抗干扰能力是传感器设计和制造所面临的主要问

关键词：加速度灵敏度压力传感器失真度压电元件动态测试加速度补偿比力计数字电压表加速度值电荷放大器

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相位干涉型光纤水声传感基元特性研究

相位干涉型光纤水声传感基元特性研究

作者：刘杨北京交通大学

学位级别：硕士

声波是唯一能够在海洋中实现远距离传递的能量形态。在水下介质中,与其他物理场相比,声波的能量衰减系数更低,能够实现更远距离的能量传播。因此,声波是在水下最佳的信号载体。目前中国所拥有的海域面积约为299.7万平方公里,占地十分辽... 详细信息

声波是唯一能够在海洋中实现远距离传递的能量形态。在水下介质中,与其他物理场相比,声波的能量衰减系数更低,能够实现更远距离的能量传播。因此,声波是在水下最佳的信号载体。目前中国所拥有的海域面积约为299.7万平方公里,占地十分辽阔。对于我国而言,富饶且稳定的海洋环境是国民经济高速发展的重要保障,因此对水下传感器进行研究就显得尤其重要。光纤水声传感器结合了光纤技术和光电子技术,以其灵敏度高、响应频段宽、电磁兼容性强、环境适用性好、灵活性和可扩展性好等特点受到广泛研究。同时,声压灵敏度、等效噪声压、加速度灵敏度和谐振频率是描述光纤水声传感器性能的重要指标。综上所述,本文对干涉型光纤水声传感器特性进行深入的研究,具有重要的实际意义。论文工作主要分为以下几个方面:(1)总结了光纤水声传感单元的相关理论和技术;确定了光纤水声传感探头结构为基于Michelson干涉仪的含空气腔推挽式结构;并对传感器的声压灵敏度、等效噪声压、加速度灵敏度和谐振频率进行了详细介绍。(2)建立了相位干涉型光纤水声传感器的基元模型。在此基础上,通过弹性力学理论,对所建立的基元模型进行了声压灵敏度的理论分析,并对其结构参数及材质性能的影响进行了分析。同时,通过ANSYS软件对其进行了有限元模拟仿真。仿真结果表明,声压灵敏度的仿真值和理论值基本吻合。建立了基于外差解调的干涉型光纤水声传感器系统,研究了影响等效噪声压的因素,包括激光器线宽、臂长差以及1/f噪声。最终实现在隔绝外界环境的情况下,整个系统的等效噪声压为49.27 dB(re μPa/(Hz))。(3)引入了一种抗加速度灵敏度的封装结构,并建立了水声传感基元在加速度作用下的模型,其加速度灵敏度理论值为0。运用有限元方法,研究了结构参数和材料参数对加速度灵敏度的影响。同时,采用模态分析法探析了谐振频率的变化与外界激励、筒厚、筒长、筒的杨氏模量的变化关系。综合考虑这些参数的影响,优化设计的光纤水声传感器声压灵敏度约为-129.81 dB(re rad/μPa),一阶谐振频率为7087.3 Hz,符合实际应用的指标要求。

关键词：光纤水声传感器声压灵敏度加速度灵敏度谐振频率相位干涉