壓電單晶縱向式換能器設(shè)計(jì).pdf

1、近些年來，隨著無人水下航行器的興起，小尺寸、寬帶、中高頻換能器逐漸成為了水聲換能器研究重點(diǎn)之一。新型單晶材料 PMNT，壓電性能是傳統(tǒng)多晶陶瓷 PZT材料的數(shù)倍，縱向機(jī)電耦合系數(shù)較PZT材料多出20％，楊氏模量大概為PZT材料的三分之一。PMNT做為換能器的驅(qū)動(dòng)材料，有利于實(shí)現(xiàn)換能器的高響應(yīng)、高效率、小尺寸寬帶發(fā)射。縱向式換能器結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、尺寸小、制作方便，是最為常見的中頻聲源。利用PMNT做為驅(qū)動(dòng)材料的縱向式換能器可以實(shí)現(xiàn)高響應(yīng)、小尺寸

2、中頻寬帶發(fā)射。
　　本文將通過不同材料單諧振換能器性能的對(duì)比來說明PMNT材料具有的一些優(yōu)勢(shì)，然后以PMNT做為驅(qū)動(dòng)材料，采取雙激勵(lì)的方式設(shè)計(jì)并制作中頻寬帶縱向式換能器。
　　首先利用四端網(wǎng)絡(luò)的理論方法計(jì)算了單諧振和雙激勵(lì)寬帶換能器的導(dǎo)納曲線以及發(fā)射電壓響應(yīng)級(jí)。其次通過有限元的方法分別設(shè)計(jì)單諧振和雙激勵(lì)寬帶換能器，通過單諧振換能器性能的對(duì)比說明了PMNT材料具有低頻、小尺寸、高響應(yīng)、高效率優(yōu)勢(shì)。優(yōu)化設(shè)計(jì)雙激勵(lì)寬帶換能器結(jié)構(gòu)與