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液腔耦合高灵敏度压电陶瓷水听器被引量：4: 2017年; 提出一种利用液腔模态提高接收灵敏度的压电陶瓷标量水听器,称为液腔耦合水听器。该水听器用径向极化的压电陶瓷圆管作为敏感材料,将圆管的外侧壁和上下端面屏蔽而仅使其内侧壁接收声压信号。用"能量法"对压电圆管的振动做了详细分析并给出了等效电路;利用有限元方法预测了水听器的接收性能,并制作、测试了水听器样机。实测证明,在1~8 kHz频率范围内,液腔耦合水听器比相同尺寸的外壁接收圆管水听器的灵敏度有显著提高,在液腔谐振频率附近接收灵敏度达到-181 dB,比后者高10 dB以上。液腔结构的引入,能在较宽频率范围内显著提高水听器的接收灵敏度。; 李世平莫喜平莫喜平潘耀宗张运强; 关键词：水听器压电陶瓷有限元方法能量法谐振频率等效电路

一种32kHz压电陶瓷独立元件纵向换能器: 本文研制了一种压电陶瓷独立元件纵向换能器,该换能器主要由压电陶瓷独立元件构成。该压电陶瓷独立元件为较大高度的压电陶瓷圆柱,采用特殊方式进行极化。实验结果与计算结果基本一致,换能器水中的谐振频率在32.2k Hz,对应的发...; 潘耀宗莫喜平柴勇张运强崔斌; 关键词：压电陶瓷基阵; 文献传递

一种复合式宽带换能器: 本发明涉及一种复合式宽带换能器，其包括：弯曲板(1)、若干第一压电陶瓷片(2)和若干第一钹(3)；若干第一压电陶瓷片(2)固定连接弯曲板(1)的一侧，且第一钹(3)对应地固定连接第一压电陶瓷片(2)之上；第一钹(3)的中...; 刘慧生莫喜平崔斌

一种推挽式驱动Ⅶ型弯张换能器的探讨被引量：1: 2017年; 弯张换能器具有结构紧凑、低频、大功率等特点,Ⅳ型和Ⅶ型弯张换能器是这方面的典型代表。采用有限元方法研究了3种Ⅶ型弯张壳体的振动特点,结果显示不同Ⅶ型弯张壳体类型参数对呼吸模态有较大影响;同时对一种推挽式结构的Ⅶ弯张壳体及其换能器的振动特性和声性能进行了数值仿真。仿真结果显示,利用推挽式结构的Ⅶ弯张壳体结构参数可调性增加,合理使用不同振动模态,可实现换能器的带宽展宽。; 刘慧生张运强崔斌潘耀宗吴本玉; 关键词：大功率

宽体液腔Janus-Helmholtz换能器被引量：3: 2020年; 该文使用有限元方法对宽体液腔Janus-Helmholtz(JH)换能器进行了仿真分析,得出了壳体宽度拓展增量对JH换能器工作性能的影响规律。使用三维建模的方式,分析了连接部分对换能器性能的影响及宽体壳体的模态,证明了三维建模的必要性。依据仿真优化结构设计了一款宽体液腔JH换能器并进行了湖上测试。最终测试结果与仿真结果有很好的一致性,相较直筒JH换能器其谐振频率降低300 Hz,发射电压响应最高可达144 dB。; 伊子旭莫喜平柴勇张运强张运强; 关键词：振动模态

叠合结构超低频弯张换能器: 2022年; 研究了一种将多个椭圆弯张壳体在短轴方向进行机械叠合的超低频弯张换能器,每个弯张壳体采用超磁致伸缩材料进行驱动。推导了多个叠合壳体的等效电路,利用支路阻抗方法得到了换能器频率和阻抗的方程表达式。针对多个壳体叠合的结构复杂性,采用有限元方法计算并分析了叠合壳体换能器的多个结构点的振动位移分布,通过平动位移分布设计了活塞辐射面的结构参数。将有限元方法计算的换能器在空气中和水中的谐振频率与等效电路法计算的结果进行了对比,符合较好。研制了6个壳体叠合的超低频弯张换能器样机,换能器外形尺寸为Φ230×630 mm,重量为39 kg。换能器经湖上试验,水中谐振频率130 Hz,最大发送电流响应161.1 dB,最大发射声源级为180.4 dB,实现了超低频、小尺寸的发射能力。; 刘永平刘永平张运强莫喜平张运强; 关键词：换能器超磁致伸缩材料超低频有限元方法等效电路法

铁镓驱动弯曲圆盘换能器设计及振动特性研究被引量：6: 2016年; 为了研究新型磁致伸缩材料——铁镓合金(Galfenol)在换能器中应用,本文设计了一种低频弯曲圆盘换能器。借助有限元软件仿真分析换能器振动模态,对换能器结构参数进行优化设计,并研制了换能器样品。利用激光测振仪测量了换能器空气中模态及不同电流驱动下振动位移,测得振动模态与仿真结果吻合,换能器空气中共振频率为913 Hz,辐射头能够产生的最大振动位移达到93μm,磁致伸缩材料达到饱和应变。结果表明:铁镓材料能够驱动弯曲圆盘换能器大振幅振动;铁镓作为磁致伸缩换能器驱动材料具有较好的应用前景。; 李英明莫喜平潘耀宗张运强崔斌

使用背景声场仿真水听器工作特性: 有限元法在近几十年水声换能器设计中发挥重要作用。由于早期有限元仿真软件功能的不足,针对水听器的有限元仿真设计主要基于互易原理,通过计算其发射性能转化为接收灵敏度与指向性。新版本的有限元软件在声学仿真模块中加入了背景声压边...; 杨荣耀吴彤崔斌; 关键词：有限元法

宽带Cymbal换能器有限元分析: Cymbal换能器是一种小型化的具有振幅放大效应的V型弯张换能器,和同等频率下其他换能器相比具有体积小、重量轻等优点。本文利用有限元软件设计了一种宽带Cymbal换能器,分析结构参数对换能器谐振频率等的影响。通过改变金属...; 邢建新潘潮章力旺易晓星崔斌; 关键词：CYMBAL 弯张换能器有限元宽带; 文献传递

Janus-Helmholtz换能器的弱辐射耦合机理与带宽特性被引量：1: 2022年; 针对Janus-Helmholtz (JH)换能器频带内响应起伏较大、模态耦合机制尚不明确的问题,提出了振动模态声辐射独立建模方法。该方法建立换能器各个振动模的独立有限元模型,在仿真计算中将位移载荷直接加载在辐射面上,分析振动模的辐射声场。通过各个结果的对比分析,观察到JH换能器声辐射模态的弱耦合规律,最终给出JH换能器带宽特性的合理物理解释,即JH换能器在同一纵向振子激励下,由于不存在声输出明显干涉加强的模态耦合,因此难以得到通常意义上响应起伏小于3 dB的宽带工作性能。以控制工作频带内响应起伏较小为前提,将拓宽工作频带作为设计目标,优化设计了 JH换能器结构参数。实验中换能器样机的发射电压响应测试结果与仿真计算相吻合,实测谐振频率为1350 Hz与2450 Hz,谐振频率下发射电压响应分别为143 dB,141 dB,在频带1200~3300 Hz范围内响应起伏12 dB,最大声源级204 dB,实现了宽带大功率发射的特性。; 伊子旭莫喜平柴勇刘永平刘永平崔斌; 关键词：声辐射模态辐射声场模态耦合振动模物理解释

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崔斌