新型四边形弯张换能器研究

发布时间：2021-08-04 11:09

　　随着近年来潜艇的减振降噪技术不断提升和进步,迫使声纳探测方式发生重大变革,低频主动声纳探测技术变得尤为重要,低频、大功率发射换能器发展迅猛。四边形弯张换能器是一种新型结构的弯张换能器,其辐射面积大、有源材料利用率高等特点使其适合作为低频、大功率的水下发射声源使用,而其包含多组振子、多组辐射面也使得这种换能器具有良好的延展性,有很大的发挥空间。本文的主要内容是设计一种工作频带低于500Hz的四边形弯张换能器,并对其低频、大功率、带宽等特性进行研究。首先,从四边形弯张换能器的基本结构出发,分别介绍了四边形弯张换能器的结构特点、振动模态以及工作原理,同时介绍了超磁致伸缩材料Terfenol-D的特性。其次将四边形弯张换能器与传统类型的弯张换能器进行对比,总结出其优劣势。对于弯张换能器来说,当工作频带低于500Hz时,其最大尺寸超过1m,在实际运用及工艺实现方面困难重重。本文提出一个在尽可能小尺寸情况下,实现低频工作的解决办法,利用四边形弯张换能器的延展性,分别在四组相同的弧形辐射面外附加相同的辐射质量块。通过附加辐射质量,增加了换能器的辐射抗,降低了换能器的谐振频率;辐射质量块与四边形弯张换... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

IV型弯张组成的拖曳阵探测系统

第 1 章 绪论美国海军为了远程探测安静型潜艇，研制了一套拖曳阵主被动探测系统（SURTASS-LFA），如图 1.2 所示，其中低频声纳系统由 18 个 IV 型弯张换能器组成，单个弯张换能器谐振频率为 350Hz，声源级达 215dB，组成的垂直主动线列阵的声源级达 230dB，搭载在“无暇”号音响测量船（T-AGOS 23）上，工作深度 150 米，探测距离可以达到 300km。图 1.3 为加拿大 Ultra Electronics 公司研制的 V 型弯张换能器，此换能器内部采用被动深度补偿装置，工作深度可达 400 米，其中 Model 34SA0400 工作频带 300-500Hz，声源级达 210dB，空气中重 225kg。这种换能器具有工作频率低、无指向性、声源级高等特点。

气中重 225kg。这种换能器具有工作频率低、 1.3 Ultra Electronics 公司研制的 V 型弯张换电磁式换能器是目前应用最为广泛的超低频水子、壳体、压力补偿系统共同组成。小尺寸、优点，多用于声纳系统校准、声纳兵训练以及缺的设备。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]水声发射换能器技术研究综述[J]. 周利生,胡青.  哈尔滨工程大学学报. 2010(07)
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[5]ANSYS软件在模拟分析声学换能器中的应用[J]. 莫喜平.  声学技术. 2007(06)
[6]磁致伸缩-压电联合激励凹简型发射换能器[J]. 柴勇,莫喜平,刘永平,崔政.  声学学报. 2006(06)
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[8]纵振换能器拓宽频带的方法综述[J]. 徐钧,俞宏沛,李建成.  声学与电子工程. 2003(04)
[9]800Hz Terfenol-D鱼唇式弯张换能器[J]. 莫喜平,刘建国,崔政,刘慧生,姜广军.  应用声学. 2002(02)
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博士论文
[1]压电单晶弯张换能器研究[D]. 陈思.哈尔滨工程大学 2011

硕士论文
[1]碳纤维壳体Ⅳ型弯张换能器研究[D]. 宋哲.哈尔滨工程大学 2014



本文编号：3321585