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《机械科学研究院》 2002年
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超声相控线阵换能器的几何优化设计

王军  
【摘要】: 超声相控线阵换能器晶片和楔块的几何参数对换能器性能的影响很大,迄今为止,尚未见在综合考虑各方面因素的基础上提出晶片和楔块几何优化设计方法的报道。因此本研究从晶片和楔块两方面对超声相控线阵换能器的几何优化设计进行了初步研究和探讨。 首先在推导超声相控线阵换能器声场的指向性的基础上,就各个晶片几何参数对指向性指标(主瓣宽度、旁瓣幅度、消除栅瓣)、声压幅值、阵元振动模式、阵元间互辐射、有效检测区域、精确控制能力、近场长度等方面的影响进行了论述,并在综合各方面影响的基础上,提出了晶片几何参数优化设计的原则和方法,编写了设计程序和界面。 随后进行了纵向和横向两种线阵楔块的几何优化设计,推导出楔块角度以及晶片中心沿楔块表而到探测而距离的优化设计原则。 最后根据上述研讨结果,制作了两个通用超产相控线阵换能器,并进行了性能测试,结果表明两个换能器各阵元灵敏度、中心频率、相对带宽、相邻阵元间串波等参数值及其一致性均基本满足技术要求,换能器性能良好。
【学位授予单位】:机械科学研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TB553

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