超低频声源研究

论文摘要

本文以镶嵌在无限大障板上的圆面活塞式辐射器为声学模型,利用经典的波动理论分析了声源级、工作频率以及换能器尺寸等参数之间的关系,并计算了换能器在谐振时弹簧的尺寸。为了提高设计速度与结果精度,用MAT-LAB软件设计了界面优化程序,用ANSYS软件分析了换能器驱动振子的工作性能。本文设计出两种密封结构,致力于解决超低频换能器工作于较大的振幅下的密封问题。为平衡水下压力,换能器内部设计有压力补偿装置。基于以上工作,本文设计制作了两种超低频声源:第一种是在换能器内部装有激振器,然后对其进行封装;第二种是双面辐射的超低频换能器,其内部装有叠装硅钢片。最后在水中测试它们的电声性能,验证设计方案的可行性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究超低频发射换能器研究的目的与意义
• 1.1.1 低频发射换能器的主要应用
• 1.1.2 低频大功率发射换能器的设计要求及限制
• 1.2 国内外的研究现状
• 1.2.1 几种大功率低频发射换能器
• 1.2.2 超低频发射换能器实现的困难
• 1.3 论文的主要研究内容
• 第2章 超低频发射换能器的声学与磁学设计
• 2.1 活塞辐射面辐射阻抗的计算
• 2.2 活塞辐射面的半径与振幅的关系
• 2.2.1 振幅特性分析
• 2.2.2 模型简化
• 2.3 辐射面的最大推力与辐射面的半径与振幅的关系
• 2.4 驱动振子的设计
• 2.4.1 磁路的特点
• 2.4.2 磁路的设计
• 2.5 优化程序的编写
• 2.6 电感的计算
• 2.7 本章小结
• 第3章 换能器驱动振子的有限元分析
• 3.1 使用ANSYS软件设计换能器的步骤
• 3.2 换能器驱动振子的有限元分析
• 3.2.1 驱动振子有限元模型的建立
• 3.2.2 有限元模型的后处理结果
• 3.3 本章小结
• 第4章 换能器的制作与测试
• 4.1 换能器样机一的制作与测试
• 4.1.1 换能器样机一的制作
• 4.1.2 换能器样机一的测试
• 4.2 换能器样机二的制作与测试
• 4.2.1 换能器样机二的制作
• 4.2.2 换能器样机二的测试
• 4.3 测试结果分析
• 4.4 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