Page 18 - 《应用声学》2020年第5期
P. 18
660 2020 年 9 月
实测发射电压响应与计算结果基本吻合,其中第一 降低300 Hz,发射电压响应最高可达144 dB。
谐振频率略向低频漂移。
图10是使用相同振子的情况下,分别加装直筒
参 考 文 献
壳与宽体壳体后,发射电压响应曲线测试结果对比。
由图 10 可见,宽体壳体 JH 换能器的谐振频率降低
[1] 张振雨, 王艳, 陈光华. 一款低频双端纵振亥姆霍兹换能器 [J].
了约 300 Hz,发射电压响应在第一谐振频率处略有 声学技术, 2015, 34(2): 188–192.
降低,第二谐振频率处略有升高。湖试的测试结果 Zhang Zhenyu, Wang Yan, Chen Guanghua. A low fre-
与有限元方法所得到的仿真结果相吻合,验证了前 quency Janus-Helmholtz transducer[J]. Technical Acous-
tics, 2015, 34(2): 188–192.
文的分析结论。
[2] 桑永杰, 蓝宇, 吴彤, 等. 外液腔式 Janus-Helmholtz 水声换
能器 [J]. 声学学报, 2017, 42(4): 397–402.
150
Sang Yongjie, Lan Yu, Wu Tong, et al. Outer cavity
140 Janus-Helmholtz underwater acoustic transducer[J]. Acta
ԧ࠱ႃԍ־ऄ/dB 130 [3] Mosca F, Vial M, Greninguey G, et al. Low frequency
Acustica, 2017, 42(4): 397–402.
electro acoustic transducer and method of generating
120
ᄰኔܧʹ
acoustic waves: U.S., 9387514[P]. 2016–07–12.
110
ࠕʹܧʹ
[4] Butler A L, Butler J L. A deep-submergence, very low-
100 frequency, broadband, multiport transducer[C]. OCEANS
1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
’02 MTS, IEEE, 2002: 2350–2353.
ᮠဋ/Hz
[5] Le Gall Y, Boucher D, Lurton X, et al. Great depth, high
图 10 宽体壳体 JH 换能器与 JH 换能器的发射电 efficiency, broadband, reliable low frequency transducer
压响应比较 for acoustical oceanography[C]. IEEE, 1994, 2: 284–288
Fig. 10 Comparison of transmit voltage response [6] Le Gall Y, Boucher D. 300 Hz Janus-Helmholtz transducer
between two kinds of JH transducer for ocean acoustic tomography[C]. Piscataway: IEEE,
1993: I278–I281.
[7] Shashaty A J. The elastic problem of the flattened-
5 结论
cylinder type of underwater acoustical compliance ele-
ment[J]. The Journal of the Acoustical Society of America,
本文使用有限元分析方法,对宽体壳体 JH 换 1979, 66(6): 1818–1825.
能器进行三维建模,得出了壳体宽度增量对发射电 [8] 伊子旭, 莫喜平, 柴勇, 等. 宽体液腔 Janus-Helmholtz 换能
器设计分析 [C]. 中国声学学会 2017 年全国声学学术会议论
压响应的仿真结果。研究了连接件结构尺寸与杨氏
文集, 2017: 803–804.
模量对换能器工作性能的影响,证明了三维建模的 [9] 桑永杰, 蓝宇. 低频大功率 Janus-Helmholtz 换能器的设
必要性。同时分析了带连接件结构的壳体模态。依 计 [J]. 陕西师范大学学报 (自然科学版), 2013, 41(6): 21–26.
据仿真优化结构设计了一款宽体液腔 JH 换能器并 Sang Yongjie, Lan Yu. Design of low-frequency
high power Janus-Helmholtz underwater acoustic trans-
进行了湖上测试。最终测试结果与仿真结果有很好
ducer[J]. Journal of Shaanxi Normal University (Natural
的一致性,将之与直筒 JH 换能器相比其谐振频率 Science Edition), 2013, 41(6): 21–26.