菱形活塞辐射声压及辐射阻抗的研究

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1、分类号０４２９密级公开学号１２１５５１圓；硕±学位论文（学术型）题目菱形活塞福射声压及福射阻抗的研究作者指导教师李锦副教授－级学科名称物理学二级学科名称声学提交日期二〇—五年五月学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我在导师的措导下进行研究工作所取得的研究成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容巧致巧的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人或他人已申请学位或其他用途使用过的成果，对本文的研巧

2、做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示巧意。一本学位论文若有不实或者侵犯他人巧利的，本人原意承担切相关的法律责任。作者签名：＾日巧：公Ｋ年占月日学位论文知识产权及使用巧权声明书本人在导师指导下所完成的学位论文及相关成果。，知识产权归属陕西师范大学本人完全了解陕西师范大学有关保存、使用学位论文的规定，允许本路文被査闽和借化学校有权保留学位论文并向国家有关部口或机构送交论文的纸质版和电子巧，有权将本论文的全部或部分内容编入有关巧號库进巧检索，可！＾采巧任何复制手段保存巧

3、汇编本论文？本人保证毕业巧校后，发表本论文或獅本论文成果时署名单位仍为陕西师范大学？巧密论文解密后适用本声明？，，作者《名：應日期：山ｒ年月３日摘要随着科学技术及杜会经济的快速发展，对于利用超声技术原理制成的超声。振动系统，广泛受到人们的青睐但是在超声研究和应用的各个领域中所采用，一。的福射体的性能和形状与其用途密切相关例如，和些声波聚焦技术相比较相，控阵聚焦技术能够精确控制焦点的大小、位置、深度，而且切换速度更快，使其在超声聚焦和次声聚焦技术中发挥着非常重要的作用。加之，人们对

4、相控阵的波束指向性要求愈来愈严格，从而使分析不同形状的单个阵元的黯射声场特性显得尤一类为重要，活塞式换能器就是其中的。长期Ｗ来对于活塞声源福射声场的研究是声学研究中的基本问题之一，，其中福射体的福射声压指向特性化及箱射阻抗特性是竊射声场的主要研究方向。由于、福射声压指向特性福射阻抗作为评价声学振动系统性能的重要参量，常常被用来评估声学振动系统对外界的福射声功率！Ｍ及估算福射体的同振质量等，因而研究活塞声源的福射阻抗和声压指向性在实际应用中具有重要的意义。对于活塞式声源的辖射面形状也是由其

5、指向特性Ｗ及使用场决定，但在实际的研究中，对于不规则形状的活塞声源所产生的声场，要从数学上严格求解，其难度是相当大的，因此，在作理论处理的时候，往往需要将这些活塞声源进行理想化，也就是说，在、某些情况下，有必要将这些活塞声源近似的当作点源平面、球面来处理。活塞式声源的形成，就是把箱射体看作平面声源来处理，并使其沿此平面的法线方向振动。其中圆形活塞、圆环状活塞、矩形活塞、六边形活塞、方形活塞等声源作为最常见的声源，其福射特性已经研究的比较多。本文将从菱形活塞的福射声场进行展开研究，其研究的主要

6、内容有Ｗ下几个方面：１、利用瑞利积分，对菱形活塞的声压分布及其指向性进行研究，并且利用ｍａｍａａ一ｔｈｅｔｉｃｓ软件，模拟仿真了菱形活塞的Ｈ维声压分布图像，进步分析了菱形活塞在不同频率，尺寸下的声压指向性，有利于菱形活塞的优化设计。一２、在菱形活塞的基础上，进步分析了菱形环的声皮分布及其指向性，利用控制变量法，在不同波数（频率）和不同活塞尺寸下，将菱形活塞与萎形环活塞的声压Ｗ及指向特性进行对比。３、利用惠更斯原理，推导出由ｎ个菱形活塞所构成的相位阵的空间声压分布，并指出其福射声场的指

7、向特性。４、首先建立几何（菱形）的求解模型，利用微元法，然后根据活塞式声源福射阻抗的定义，推导出菱形活塞声源振动时所产生的福射阻抗的四重积分表达式。Ｉ一进步利用数值积法，求出菱形活塞振动时所产生的福射阻抗的数值解。研究了菱形活塞声源振动的自身参数与其振动时产生福射阻抗的关系，这些参数分别是振动频率（波数）、菱形活塞的尺寸等。关键词：菱形活塞，菱形环活塞，福射声压，相控阵，福射阻抗ＩＩＡｂｓｔｒａｃｔＷｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔｏｆｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａ

8、ｎｄｅｃｏｎｏｍｙｏｆｓｏｃｉｅｔｙ，ｔｈｅｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｐｖｉｂｒａｔｉｏｎｓｓｔｅｍｓｗｈｉｃｈａｒｅｍａｄｅｗｉｔｈｔｈｅｒｉｎｃｉｌｅｏｆｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｅｔｍｕｃｈｙｐｐｇａｔｅｎｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｏｅｒｔｉｅｓａｎｄｓｈａｅｏｆｒａｄｉａ