Preview

Приборы и методы измерений

Расширенный поиск

ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕКТРОМЕХАНОАКУСТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИМИ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИМИ ИЗЛУЧАТЕЛЯМИ С ВНУТРЕННИМИ ЭКРАНАМИ В СОСТАВЕ ПЛОСКИХ СИСТЕМ

https://doi.org/10.21122/2220-9506-2018-9-1-85-95

Полный текст:

Аннотация

Рассмотрена задача излучения звука плоской системой, образованной из цилиндрических пьезокерамических излучателей с внутренними акустически мягкими экранами. Продольные оси излучателей параллельны и лежат в одной плоскости. Указанная система характеризуется взаимодействием электрических, механических и акустических полей в процессе преобразования излучателями электрической энергии в акустическую и взаимодействием акустических полей излучателей в процессе формирования полей в окружающих средах. Целью работы являлось определение закономерностей электромеханоакустического преобразования энергии цилиндрическими пьезокерамическими излучателями с внутренними экранами в составе плоских систем с учетом всех видов взаимодействия.

Исследования осуществлялись методом связанных полей в многосвязных областях с привлечением теорем сложения для цилиндрических волновых функций. Физические поля, возникающие при излучении звука такой системой, определены путем совместного решения системы дифференциальных уравнений: волнового уравнения; уравнений движения тонких пьезокерамических оболочек в перемещениях; уравнений вынужденной электростатики для пьезокерамики при заданных граничных условиях, условиях сопряжения полей на границах раздела многосвязных областей и электрических условиях.

Решение задачи сведено к решению бесконечной системы линейных алгебраических уравнений относительно неизвестных коэффициентов разложений полей в ряды по волновым функциям.

Анализ результатов численных расчетов, выполненных на основе полученных аналитических соотношений, позволил установить ряд закономерностей в электромеханоакустическом преобразовании энергии излучателями в составе плоских систем. При этом учтены: взаимодействие полей в процессе преобразования энергии; взаимодействие излучателей и системы по акустическому полю; степень нарушения радиальной симметрии акустического нагружения излучателей от величины акустического взаимодействия; многомодовость механических полей излучателей в составе плоской системы и зависимость перераспределения энергии между модами колебаний от степени нарушения радиальной симметрии акустического нагружения излучателей.

Об авторах

А. Г. Лейко
Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского»
Украина


И. В. Кандрачук
Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского»
Украина

Адрес для переписки:  Кандрачук И.В. - Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского», корпус 12, пр. Победы, 37, г. Киев 03056, Украина.    e-mail: kandra4uk@gmail.com



А. О. Святненко
Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского»
Украина


Список литературы

1. Корякин, Ю.А. Корабельная гидроакустическая техника: Состояние и актуальные проблемы / Ю.А. Корякин, С.А. Смирнов, Г.В. Яковлев. – СПб. : Наука, 2004. – 410 с.

2. Лейко, А.Г. Подводные акустические антенны : монография / А.Г. Лейко, Ю.Е. Шамарин, В.П. Ткаченко. – К. : Аванпосприм, 2000. – 320 с.

3. Балабаев, С.М. Акустическое излучение водозаполненной пьезокерамической оболочки / С.М. Балабаев, Н.Ф. Ивина // Акуст. журн. – 1999. – Т. 45. – № 44. – С. 450–453.

4. Гринченко, В.Т. Волновые задачи акустики : монография / В.Т. Гринченко, И.В. Вовк, В.Т. Мацыпура. – К. : Интерсервис, 2013. – 572 с.

5. Vovk, I.V. Sound radiation by cylindrical piezoelastic shell with asymmetric insertion / I.V. Vovk, V.N. Oliynik // JASA. – 1996. – Vol. 99, no. 1. – P. 133–138.

6. Лейко, А.Г. Частотные характеристики электрических полей цилиндрических пьезокерамических излучателей в составе плоских систем / А.Г. Лейко, А.И. Нижник // Журнал нанои электронной физики. – 2016. – Т. 8. – № 4–04012. – С. 1–6.

7. Aronov, B. Effects of coupled vibrations on the acoustical performance of underwater cylindrical shell transducers / B. Aronov, A.B. David, L.B. Corey // JASA. – 2007. – Vol. 122, no. 11. – P. 3419–3428.

8. Aronov, B. Methods of experimental investigation of acoustic interaction between electroacoustical transducers in array / B. Aronov, O. Tetsuro, A.B. David // JASA. – 2002. – Vol. 112, no. 2. – P. 753–763.

9. Aronov B. Couplend vibration analysis of the thinwalled cylindrical piezoelectric ceramic transducers / B. Aronov // JASA. – 2009. – Vol. 125, no. 3. – P. 803–818.

10. Коржик, A.B. Амплитудно-частотные характеристики некоторых форм колебаний пьезокерамических цилиндрических приемников звука при различных видах электродирования в условиях связанности / А.В. Коржик // Акустический вестник. 2009. – Т. 12. – № 3. – С. 33–40.


Для цитирования:


Лейко А.Г., Кандрачук И.В., Святненко А.О. ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕКТРОМЕХАНОАКУСТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИМИ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИМИ ИЗЛУЧАТЕЛЯМИ С ВНУТРЕННИМИ ЭКРАНАМИ В СОСТАВЕ ПЛОСКИХ СИСТЕМ. Приборы и методы измерений. 2018;9(1):85-95. https://doi.org/10.21122/2220-9506-2018-9-1-85-95

For citation:


Leiko A.G., Kandrachuk I.V., Sviatnenko A.O. FEATURES OF ELECTROMECHANICAL ACOUSTIC ENERGY CONVERSION BY CYLINDRICAL PIEZOCERAMIC TRANSDUCERS WITH INTERNAL SCREENS IN COMPOSITION OF FLAT SYSTEMS. Devices and Methods of Measurements. 2018;9(1):85-95. (In Russ.) https://doi.org/10.21122/2220-9506-2018-9-1-85-95

Просмотров: 242


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2220-9506 (Print)
ISSN 2414-0473 (Online)