空氣中波導(dǎo)型聲透鏡實現(xiàn)聲聚焦的仿真與實驗研究.pdf

1、聲透鏡是實現(xiàn)聲聚焦的一條重要技術(shù)途徑，它通過改變聲傳播路徑上介質(zhì)分布和引入適當(dāng)相移，從而使波陣面指向性發(fā)生改變，從而作用于聲場，實現(xiàn)聚焦。
　　本文介紹了空氣中波導(dǎo)型和障礙物型聲透鏡的基本設(shè)計理論?；谟邢拊椒ê筒▌臃匠?，建立了聲透鏡輻射聲場的數(shù)值計算模型。通過該模型研究了波導(dǎo)型聲透鏡結(jié)構(gòu)參數(shù)（包括葉片數(shù)目、間距、偏角和焦距）和聲源頻率對聚焦聲場特性的影響，進(jìn)而對波導(dǎo)型聲透鏡各結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。完成了三維波導(dǎo)型聲透鏡的結(jié)構(gòu)

2、設(shè)計，分析了透鏡工作的帶寬。數(shù)值計算給出了三維聚焦聲場結(jié)果。以電聲陣列為發(fā)聲源，在1kHz左右頻率條件下對所完成設(shè)計加工聲透鏡裝置的特性進(jìn)行實驗測試，通過線陣掃描方法獲取了水平、垂直和平行平面上的聲場分布。研究表明，聚焦增益隨葉片偏角的增加而增大，然而過大的偏角反而使聲透鏡失效。當(dāng)葉片偏角較小和設(shè)計焦距較大時，透鏡呈現(xiàn)出聚束特性。衍射作用使得通過射線法設(shè)計的聲透鏡，其焦距與實際焦距存在明顯差異。在衍射極限的制約下，在聲透鏡孔徑不變的情況