平面阵阻抗特性声全息测试方法研究

论文摘要

换能器基阵的辐射阻抗特性是其重要性能指标之一,如何快速准确的获得基阵辐射阻抗成为了热门话题。对基阵的阻抗特性进行分析,可以采用数值计算方法,但是这仅在换能器设计初期具有一定指导作用,而实际应用时,阵列的辐射阻抗特性将与仿真结果之间存在一定偏差,所以,阵列辐射阻抗特性测量方法研究对换能器基阵研制工作非常重要。近场声全息技术是一种有效的噪声源识别技术,可以利用全息面上的复声压测量数据反演得到源面上的声压与振速,因此,本文针对平面换能器基阵,提出了平面阵阵元自/互辐射阻抗特性声全息测试方法,采用近场声全息方法反演声源表面信息,进而获得源面的辐射阻抗特性。文中开展了不同基阵情况下的数值仿真分析,仿真结果表明,在满足全息测量条件时,阵元阻抗特性反演结果精度较高。基于平面声呐阵阻抗特性近场声全息法测量原理模型,开发了低频平面阵阻抗特性全息法分析软件,该软件较好的实现了人机交互功能,可以通过软件直接控制试验仪器,对采集数据进行全息处理并显示。在消声水池中采用基于低频水声换能器进行了近场声全息测量试验研究,在实验过程中对所开发的平面阵辐射特性声全息测试软件进行了联调,实验结果表明,采用近场声全息方法测试换能器阻抗特性具有一定的可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
•   1.1 论文研究背景
•   1.2 水声换能器基阵阻抗特性研究现状
•   1.3 近场声全息技术的研究进展
•     1.3.1 近场声全息技术概论
•     1.3.2 基于声强测量的近场声全息技术国内外研究现状
•     1.3.3 声强测量方法的研究现状
•   1.4 论文的研究内容
• 第2章 平面阵辐射阻抗特性声全息测量原理
•   2.1 换能器基阵辐射阻抗
•     2.1.1 声场对声源的反作用力
•     2.1.2 平面发射阵阻抗特性计算方法
•   2.2 基于近场声全息的平面阵辐射阻抗计算原理
•   2.3 基于声强测量的全息面复声压获取方法基本原理
•   2.4 双水听器互谱法测量声强基本原理
•   2.5 本章小结
• 第3章 平面阵辐射阻抗声全息测量方法数值仿真分析
•   3.1 五单元线阵仿真分析结果
•   3.2 九单元平面阵仿真分析结果
•   3.3 本章小结
• 第4章 基于声强测量的近场声全息变换方法仿真分析
•   4.1 圆形平面活塞辐射阻抗计算方法
•   4.2 平面阵参数对基阵辐射阻抗的影响
•   4.3 全息测量参数对反演效果的影响分析
•     4.3.1 全息面尺寸和测点间距对全息反演的影响
•     4.3.2 全息面位置对全息重建的影响
•   4.4 本章小结
• 第5章 平面阵辐射阻抗特性声全息测试软件开发
•   5.1 软件平台
•     5.1.1 VS2010平台
•     5.1.2 OpenGL画图工具
•   5.2 软件系统框架
•   5.3 功能模块介绍
•   5.4 软件界面介绍
•   5.5 本章小结
• 第6章 发射换能器辐射特性近场声全息测试试验
•   6.1 试验概况
•   6.2 试验测量系统
•   6.3 试验过程
•   6.4 测量结果分析
•   6.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士发表的论文和取得的科研成果
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 韩金风

导师: 肖妍

关键词: 换能器基阵,阻抗特性,近场声全息,反演

来源: 哈尔滨工程大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 物理学,工业通用技术及设备

单位: 哈尔滨工程大学

分类号: TB565

总页数: 79

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