径向极化压电圆管宽带水声发射换能器的振动耦合研究

"振动模式耦合的宽带水声发射换能器研究" 这篇论文"振动模式耦合的宽带水声发射换能器研究"由朱宁和滕舵共同撰写，主要探讨了利用径向极化的压电圆管设计和制作宽带水声发射换能器的方法。该研究基于薄膜理论，同时结合有限元技术进行换能器的设计，以实现更宽的频率响应范围。 在水声工程领域，压电圆管因其结构简单、易于制造、成本低和便携性好等优点，被广泛应用。论文中提到，通过研究压电圆管的径向和长度方向的振动模式的耦合效应，可以创造出一种驼峰状的响应特性，这种特性有助于显著拓宽换能器的工作频宽。在实际测试中，研究人员在消声水池环境下对所研发的换能器进行了试验，结果显示，该换能器具有19kHz至53kHz的-4dB频带宽度，且在15kHz至110kHz的频率范围内，发射电压响应级超过120dB，表现出优异的性能。 关键词涵盖了换能器、压电圆管、振动模式耦合、宽带以及有限元方法。这些关键词揭示了研究的核心内容和技术手段。中图分类号TB565.1将该研究归类于与声学技术相关的领域。 这项研究为提高水声发射换能器的性能提供了一种新的设计思路，即通过振动模式的耦合来拓宽频带，这对于水下通信、探测和信号处理等领域具有重要的理论和实践意义。通过有限元分析，研究人员能够精确地模拟和优化换能器的结构，以达到更高效、更宽频的水声发射效果。