稀土超磁致伸縮換能器

第1章 緒論
§1.1常用的換能器材料
1.1.1壓電材料
1.1.2壓電高聚物
1.1.3復(fù)合材料
1.1.4磁致伸縮材料
1.1.5金屬玻璃材料
§1.2稀土超磁致伸縮材料及其應(yīng)用
1.2.1稀土超磁致伸縮材料
1.2.2在水聲學(xué)上的應(yīng)用
1.2.3在微控制領(lǐng)域中的應(yīng)用
1.2.4電聲學(xué)上的應(yīng)用
1.2.5在聲發(fā)射技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用
1.2.6大功率超聲頻換能器
§1.3彎張換能器的發(fā)展簡史及其特點(diǎn)
1.3.1彎張換能器的早中期發(fā)展
1.3.2各型彎張換能器的特點(diǎn)
1.3.3Ⅳ型和Ⅶ型彎張換能器的特點(diǎn)比較
§1.4發(fā)展中的換能器設(shè)計(jì)方法
1.4.1解析解法
l_4.2波動(dòng)力學(xué)法和等效電路法
1.4.3有限元法
1.4.4邊界元法
1.4.5有限元和邊界元法對(duì)比
第2章 稀土超磁致伸縮棒的工作特性
§2.1稀土超磁致伸縮棒的特性
2.1.1不同壓力下稀土棒的磁致伸縮特性
2.1.2不同壓力下的do與偏磁場(chǎng)之間的關(guān)系
2.1.3材料的楊氏模量
2.1.4材料的其他參數(shù)
§2.2稀土超磁致伸縮棒的高效應(yīng)用方法
2.2.1計(jì)算方法
2.2.2算例
§2.3稀土超磁致伸縮棒的等效電路
2.3.1 Terfenol棒的等效電路
2.3.2算例
第3章 T0Ⅱpilz換能器的設(shè)計(jì)理論
§3.1集中參數(shù)設(shè)計(jì)法
§3.2傳輸矩陣設(shè)計(jì)法
3.2.1基本原理
3.2.2考慮預(yù)應(yīng)力螺栓的影響
3.2.3程序?qū)崿F(xiàn)
§3.3諧振頻率附近處的等效電路
第4章 稀土超磁致伸縮換能器的有限元設(shè)計(jì)理論
§4.1稀土超磁致伸縮棒的有限元模型及設(shè)計(jì)理論
4.1.1單元插值函數(shù)
4.1.2應(yīng)變
4.1.3單元中的能量關(guān)系
4.1.4動(dòng)態(tài)方程
§4.2殼體的有限元模型
4.2.1平面矩形單元的剛度矩陣
4.2.2平板矩形彎曲單元的剛度矩陣
4.2.3矩形薄殼單元的剛度矩陣
§4.3彎張換能器中塊體的有限元模型
§4.4彎張換能器的性能參數(shù)
4.4.1共振頻率
4.4.2反共振頻率
4.4.3電阻抗
4.4.4有效機(jī)電耦合系數(shù)也
第5章 Tonpilz換能器的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究
§5.1 Tonpilz換能器的設(shè)計(jì)
§5.2 Tonpilz換能器中Terfen01棒的分割
§5.3 Tonpilz換能器偏磁場(chǎng)及預(yù)應(yīng)力的施加
§5.4有限元法分析Tonpilz換能器的振動(dòng)模態(tài)
§5.5 Tonpilz換能器性能測(cè)試
5.5.1換能器的性能測(cè)試
5.5.2設(shè)計(jì)結(jié)果與測(cè)試誤差分析
第6章 換能器的流固耦合方程及其輻射聲場(chǎng)的計(jì)算
§6.1流固耦合有限元?jiǎng)恿W(xué)方程的建立
6.1.1亥姆霍茲積分方程的應(yīng)用
6.1.2換能器在水中振動(dòng)方程的建立
§6.2輻射聲場(chǎng)指向性的計(jì)算
第7章 彎張換能器的設(shè)計(jì)理論
§7.1 ALGOR有限元軟件簡介
§7.2彎張殼體的振動(dòng)模態(tài)
7.2.1呼吸模態(tài)
7.2.2呼吸模態(tài)與彎張殼體的幾何尺寸之間的變化關(guān)系
§7.3換能器的振動(dòng)模態(tài)
7.3.1呼吸模態(tài)
7.3.2彎張換能器尺寸與同相振動(dòng)諧振頻率的關(guān)系
§7.4換能器裝配預(yù)應(yīng)力的計(jì)算
§7.5換能器入水深度與偏磁場(chǎng)之間的關(guān)系
7.5.1入水深度與變化的預(yù)應(yīng)力之間的關(guān)系
7.5.2入水深度與偏磁場(chǎng)的關(guān)系
§7.6換能器的靜態(tài)電感
§7.7 SYSNOISE有限元軟件簡介
7.7.1 SYSNC)ISE的功能
7.7.2 SYSN()ISE的分析方法
7.7.3 SYSN()ISE一般分析步驟
7.7.4 SYSN()ISE的后處理
§7.8換能器的水下振動(dòng)及其輻射特性
7.8.1呼吸模態(tài)頻率
7.8.2換能器聲輻射特性
§7.9換能器的功率極限
7.9.1電功率極限
7.9.2機(jī)械功率極限
7.9.3熱功率極限
第8章 彎張換能器的實(shí)驗(yàn)研究
§8.1彎張殼體的彈性測(cè)試
8.1.1測(cè)試裝置
8.1.2測(cè)試結(jié)果
8.1.3實(shí)驗(yàn)與理論計(jì)算的比較
8.1.4誤差分析
§8.2彎張殼體振動(dòng)模態(tài)測(cè)試
8.2.1模態(tài)分析理論基礎(chǔ)
8.2.2實(shí)驗(yàn)裝置簡介
8.2.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果
§8.3彎張換能器的振動(dòng)模態(tài)測(cè)試
8.3.1未裝夾上下蓋板時(shí)
8.3.2裝夾上下蓋板后
§8.4諧振頻率附近處的性能測(cè)試結(jié)果
8.4.1換能器諧振頻率、阻抗特性
8.4.2換能器的發(fā)射特性、機(jī)械品質(zhì)因數(shù)Qm、有效耦合系數(shù)ke
8.4.3換能器發(fā)射聲源級(jí)隨輸入電流的關(guān)系
8.4.4換能器的電聲效率與輸入電功率的關(guān)系
8.4.5結(jié)果分析
§8.5換能器聲輻射特性
§8.6稀土超磁致伸縮換能器的測(cè)量系統(tǒng)介紹
第9章 用ANSYS軟件設(shè)計(jì)稀土換能器
§9.1 ANSYS有限元軟件簡介
9.1.1軟件簡介
9.1.2ANSYS軟件應(yīng)用于聲學(xué)及換能器領(lǐng)域解決的具體問題
§9.2 ANSYS方法及工作過程簡介
9.2.1換能器機(jī)電耦合問題的理論基礎(chǔ)
9.2.2 ANSYS有限元軟件用于換能器分析的基本理論
9.2.3 ANSYS處理器
9.2.4 ANSYS軟件一般分析步驟
§9.3壓磁一壓電比擬法
§9.4稀土超聲頻圓環(huán)型換能器的設(shè)計(jì)
9.4.1稀土換能器結(jié)構(gòu)
9.4.2理論計(jì)算及實(shí)驗(yàn)測(cè)試
9.4.3與同頻率壓電陶瓷換能器尺寸比較
參考文獻(xiàn)
附錄