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摘要
第一章 绪论
1.1 超声换能器综述
1.1.1 超声换能器研究现状概述
1.1.2 超声换能器的分类
1.1.3 复频超声换能器介绍
1.2 课题来源及研究意义
1.3 研究思路、方法及创新点
1.3.1 研究思路及方法
1.3.2 本文研究主要创新点
1.4 研究的主要内容
1.5 本章小结
第二章 夹心式压电换能器设计的理论分析
2.1 力电类比理论
2.1.1 简单机械振动系统分析
2.1.2 简单LCR电路系统分析
2.1.3 力电类比
2.2 细棒纵向振动分析
2.3 等效电路法设计理论
2.3.1 等效电路法设计思路、步骤
2.3.2 单频换能器设计方法
2.3.3 双激励复频换能器设计方法
2.4 压电换能器性能参数与指标
2.4.1 频率参数
2.4.2 机电耦合系数
2.4.3 机械品质因数
2.4.4 空化强度
2.5 本章小结
第三章 两端辐射双频压电换能器的设计
3.1 两端辐射双频压电换能器的介绍
3.1.1 换能器结构
3.1.2 换能器工作模式
3.2 换能器机电等效电路图的建立
3.3 频率方程组的推导
3.3.1 频率方程组建立的理论基础
3.3.2 频率方程组
3.4 换能器尺寸计算
3.4.1 换能器各部分材料及其他参数的选择
3.4.2 换能器各部分尺寸的确定
3.5 本章小结
第四章 两端辐射双频压电换能器有限元模拟仿真
4.1 ANSYS软件在换能器设计中的应用
4.1.1 ANSYS软件在换能器仿真中的分析方法
4.1.2 利用ANSYS软件对换能器进行仿真验证、优化流程
4.2 两端辐射双频压电换能器模拟仿真过程
4.2.1 换能器有限元模型的建立
4.2.2 换能器模态分析
4.2.3 谐响应分析
4.3 模拟仿真结果分析及优化
4.3.1 结果分析
4.3.2 优化设计
4.4 本章小结
第五章 换能器的制作及试验
5.1 两端辐射双频压电换能器的制作
5.1.1 换能器制作过程中对零件加工和装配的要求
5.1.2 两端辐射双频压电换能器的加工及装配
5.2 换能器参数的实验测定
5.2.1 传输线路法
5.2.2 专业阻抗特性测试仪测试
5.3 换能器匹配的一般原理及设计
5.3.1 换能器的调谐匹配
5.3.2 换能器的阻抗匹配
5.3.3 两端辐射双频压电换能器的电源匹配
5.4 两端辐射双频压电换能器水中声场试验及其分析
5.4.1 实验原理及方法
5.4.2 试验及其分析
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 课题结论
6.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文