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Ziphius cavirostris bio inspired acoustic antenna. Finite element analysis and experimental validation

机译：Ziphius cavirostris生物启发的声学天线。有限元分析和实验验证

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摘要

One way to amplify an incoming signal is to design a receiver that couples with the signal frequency. In this study a resonant system made of a belt, one part exposed to the incoming signal and the other part inserted in a protected cavity is investigated. The cavity is shaped like a tapered horn in order to obtain maximum amplification at the horn tip. A finite element model based on displacement fields for the acoustic fluid and the belt is developed. The moving surfaces are coupled in such a way that the coupled stiffness and mass matrices are symmetric. Different resulting coupling modes are analysed. A prototype is constructed in order to verify the numerical results. The experimental and numerical results agree to within 6%. The desired amplification inside the cavity is obtained and the time exposure necessary to reach a stationary wave inside the cavity is measured. The design is a simplified, bio inspired, representation of a Ziphius cavirostris lower jaw bone and its surrounding fat cavity. (C) 2016 Elsevier Ltd. All rights reserved.
机译：放大输入信号的一种方法是设计一个与信号频率耦合的接收器。在这项研究中，研究了一种由皮带制成的谐振系统，其中一部分暴露于入射信号，另一部分插入受保护的空腔。空腔的形状像锥形喇叭，以便在喇叭尖端获得最大的放大。建立了基于声场和皮带位移场的有限元模型。移动表面以耦合的刚度和质量矩阵对称的方式耦合。分析了不同的结果耦合模式。为了验证数值结果，构造了原型。实验和数值结果在6％以内。获得空腔内的所需放大率，并测量到达空腔内的驻波所需的时间暴露。该设计是一种简化的，受生物启发的设计，代表了Ziphius cavirostris下颌骨及其周围的脂肪腔。 （C）2016 Elsevier Ltd.保留所有权利。

著录项

  • 来源
    《Applied Acoustics》 |2016年第5期|135-143|共9页
  • 作者

    Guadalupe V. L.; Militello C.; Recuero M.;

  • 作者单位

    Univ La Laguna, Dept Fis Fundamental Expt Elect & Sistemas, Calle Astrofis Sanchez S-N, Tenerife 28205, Spain;

    Univ La Laguna, Dept Fis Fundamental Expt Elect & Sistemas, Calle Astrofis Sanchez S-N, Tenerife 28205, Spain;

    Univ Politecn Madrid, Grp Invest Instrumentac & Acust Aplicada I2A2, Ctra Valencia Km 7,Campus Sur, Madrid 28031, Spain;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    Tuned amplifier; Vibrating belt; Tapered cavity; Fluid-thin plate interaction; Modal identification;

    机译：调谐放大器;振动带;锥形腔;薄板相互作用;模态识别;

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