非消声水池中低频换能器测量的空间域处理方法

提出了一种在非消声水池中低频换能器测量的空间域处理方法。该方法是在发射和接收换能器保持相对位置不变的情况下,通过多次无规则变换其在有限水域中的位置,让同频反射声的干扰贡献随机和无规则化,最终将上述所有位置接收的信号同步叠加而将同频反射声干扰消除,从而提取出了所需的直达波波形信号,克服了传统的脉冲测量技术受同频反射声干扰无法提取直达信号的问题。在5 m×7 m×6 m非消声水池,测量换能器样品,测量频率范围是400～2500 Hz,测量得到的结果与湖上测试结果相比,两者基本一致。该方法的实现,大大的提高了非消声水池的低频换能器测试能力,有效测量频率下限比一般脉冲测试方法降低一个数量级。

有限元简化模型应用于超声换能器模拟分析

依据有限元方法的基本物理思想,在某些不需要计算辐射声场的准确声学参数和波束特性的工程应用方面,对流体模型进行充分简化,提出了简化模型处理的有效方法,利用该方法对超声换能器进行模拟分析,并进行了样品的制作和测试,实测结果与模型简化分析处理的结果基本一致。可以证明,用该方法进行换能器的优化设计是可行和高效的。

水声测量中的宽频技术应用方法

讨论一种基于宽频分析技术进行水声测量的方法——宽频噪声比较法。该方法从频域分析的角度出发,根据水声测量的实际需要,通过修改Welch法理论,以噪声为信号源,运用现代信号处理技术和数字化硬件系统,实现了水听器的宽频噪声比较法校准系统在宽频范围内的快速高效测量,是对单频脉冲比较法的一个重要补充。对于高Q值水声换能器的测量,避免信号瞬态效应的影响,采用宽频噪声技术更有优势。还对不同采样频率条件下的测量结果进行了比较,结果表明宽频噪声比较法采用脉冲序列内多个脉冲处理结果累加取平均的方法,可以降低对采样频率的要求,或者在设备最高采样频率一定条件下可以实现更高频率范围的测试。

圆筒侧臂梁增压型水声换能器研究

提出了一种圆筒侧臂梁增压型水声换能器的结构形式。阐述并分析换能器的工作原理．利用有限元软件ANSYS对换能器进行了建模。分析了换能器的振动模态、工作频率和接收特性等方面．基于有限元计算的结果。制作了换能器样品并对其进行了测量，测量结果与有限元计算结果相吻合．

一种推挽式驱动Ⅶ型弯张换能器的探讨

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。

舰船辐射噪声模拟发射系统的设计研究

本文依据典型舰船噪声的频谱特性规律,设计研制了一套舰船辐射噪声发射系统实验样机,包括信号结构设计、换能器选择配置、系统构成设计等,本噪声模拟发射系统具有100Hz～16kHz频带噪声的模拟发射功能,包括线谱、连续谱成分,频谱分配和谱线形式可调可控,信号总声源级动态范围达60dB。

宽带弯曲圆盘换能器阵列优化设计

采用异相激励由不同谐振频率阵元组成的多弯曲圆盘换能器阵列的方法可以拓宽其带宽,但其带宽内发送电压响应起伏较大。为此,通过ANSYS有限元软件对由不同谐振频率阵元组成的多弯曲圆盘换能器阵列进行仿真,计算了不同中心距下的发送电压响应曲线。对仿真数据的分析,得到谐振频率、发送电压响应和凹谷深度的变化规律,并计算出了各个中心距对每个谐振频率及其对应的发送电压响应的影响系数。依据变化规律和影响系数对阵元中心距进行了调整,使近两个倍频程带宽内发送电压响应起伏降低到3 dB左右。