【摘 要】
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圆管型换能器是水声中常见的一种发射换能器。为拓展工作频带,工程上可通过改进电端,将压电圆管与密绕线圈相串联来激发电路谐振,从而增加带宽,但有限元仿真中压电元件和电磁
【机 构】
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中国科学院声学研究所,中国科学院大学物理科学学院,北京市海洋声学装备工程技术研究中心
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圆管型换能器是水声中常见的一种发射换能器。为拓展工作频带,工程上可通过改进电端,将压电圆管与密绕线圈相串联来激发电路谐振,从而增加带宽,但有限元仿真中压电元件和电磁线圈无法直接耦合在一起。因此,针对圆管-线圈耦合换能器的仿真分析难度较大,该文提出了一种压电-电磁混合有限元仿真方法,通过在压电模型中增加电路接口,利用电磁仿真提取线圈的电感和电阻值,并赋予电路接口中相应元件,使压电元件和电磁线圈耦合在一起,进而实现整体性能仿真分析。仿真与实测结果显示二者物理规律相吻合,验证了所提出仿真方法的有效性。
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