Janus-Helmholtz换能器研究

发布时间：2023-04-03 23:49

　　随着潜艇隐身技术及海洋勘测技术的发展，水声换能器需要不断向低频、大功率、小尺寸的方向发展。利用谐振腔的Helmholtz谐振是实现换能器低频小尺寸的有效手段。Janus-Helmholtz换能器是一种采用双面振动纵向换能器作为驱动的Helmholtz换能器，其具有结构简单、体积较小、工作频率低等优点。 利用经典的等效电路法和有限元法对Janus-Helmholtz换能器进行理论分析，研究结构尺寸对换能器谐振频率的影响，优化结构尺寸。依据优化后的结构尺寸，用等效电路法和有限元法计算出换能器的电导曲线、发射电压响应曲线及声场特性。最后，根据优化后的结构尺寸进行换能器的加工制作，并对换能器的电导和发射电压响应进行测量。 实际测得的换能器水中Helmholtz谐振频率为597Hz，Helmholtz谐振频率的发射电压响应为136dB。结果表明，利用Helmholtz原理是实现换能器低频小尺寸的有效方法，测量结果与理论值基本吻合，验证了理论。

【文章页数】：43 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 立题意义和背景
    1.2 低频小尺寸换能器的国内外研究现状
    1.3 本论文的主要研究内容
第2章 Janus-Helmholtz换能器的等效电路法分析
    2.1 双面纵向振动换能器等效电路分析
    2.2 Helmholtz谐振腔理论
    2.3 Janus-Helmholtz换能器等效电路
    2.4 本章小结
第3章 Janus-Helmholtz换能器的有限元法分析
    3.1 建立准物理模型及几何模型
    3.2 模型的前处理
    3.3 求解分析与后处理
    3.4 本章小结
第4章 Janus-Helmholtz换能器的优化设计及性能计算
    4.1 结构尺寸对换能器谐振频率的影响
    4.2 优化后换能器结构尺寸及理论分析结果
    4.3 本章小结
第5章 Janus-Helmholtz换能器制作及性能测试
    5.1 换能器的制作
    5.2 换能器的测试及结果分析
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
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本文编号：3781383