Властивості електричних полів гідроакустичних випромінювачів з внутрішніми екранами
DOI:
https://doi.org/10.34169/2414-0651.2019.4(24).41-48Ключові слова:
гідроакустичний п'єзокерамічний радіатор, внутрішня акустична перегородка, схеми електричної заміниАнотація
Досліджено властивості електричних полів гідроакустичних п'єзокерамічних випромінювачів з внутрішніми акустично м'якими перегородками в широкому діапазоні частот залежно від розміру перегородок. Дослідження проводились з урахуванням взаємодії фізичних полів у процесі перетворення енергії та взаємодії п'єзокерамічної оболонки та перегородки на акустичному полі під час формування енергії в навколишньому просторі. Аналітичні співвідношення, що описують ці фізичні поля, пов'язані із загальним рішенням трьох диференціальних рівнянь - хвильового рівняння, рівняння електромеханічних коливань електропружної п'єзоелектричної оболонки та рівняння стану цієї п'єзоелектричної оболонки. Вирішення проблеми полягає у вирішенні задачі за допомогою відомих методів нескінченної системи лінійних алгебраїчних рівнянь щодо невідомих коефіцієнтів розкладання механічних та акустичних полів випромінювання в ряді Фур'є. Встановлено закономірності частотної поведінки загальних ємнісних та динамічних струмів електричного збудження випромінювачів гідроакустичних станцій та загального, активного та реактивного вхідного електричного опору цих випромінювачів. Показано складність побудови узгоджувальних пристроїв для генераторів та радіаторів в радіаційних приладах гідроакустичних станцій. Встановлено, що шляхом вибору розміру внутрішніх перегородок можна ефективно контролювати параметри електричних полів екранованих радіаторів у різних діапазонах частот роботи гідроакустичних станцій. При невеликих розмірах внутрішніх перегородок і збереженні розмірів гідроакустичних випромінювачів у полі низьких частот з'являються нові резонансні частоти, які в два рази менше за розміром, ніж основна резонансна частота екранованого випромінювача. Біля в той же час нові резонансні частоти мають більшу ефективність при перетворенні електричної енергії в акустичну. Використання цих частот збільшує дальність дії гідроакустичної станції
Завантаження
Посилання
Koryakin, Yu. A., Smirnov, S. A. and Yakovlev, H. V. (2005), «Korabelnaya hydroakustycheskaya tekhnyka: sostoyanye y aktualnyy problemy» [Ship hydroacoustic equipment: state and current]. Nauka, St. Petersburg. 410 p.
Grinchenko, V. T., Vovk, I. V. and Macipura, V. T. (2013), «Volnovye zadachi akustiki» [Wave acoustic problems]. Interservis, K. 572 p.
Didkovsky, V. S., Leyko, O. H. and Savin, V. H. (2006), «Elektroakustychni pyezokeramichni peretvoryuvachi (rozraxunok, proektuvannya, konstruyuvannya)» [Electroacoustic piezoceramic converters (calculation, design, construction)]. Imeks-LTD, Kirovohrad. 448 p.
Aronov, B. S., Brawn, D. A. and Bachand, C. L. (2007). Effects of coupled vibrations on the acoustical performance of underwater cylindrical shell transducers. J. Acoust. Soc. Am. 122, № 6. Pp. 3419–3437. DOI: https://doi.org/10.1121/1.2793602
Gusak, Z. T. and Leyko, A. G. (2016), «O chastotnyh harakteristikah elektricheskih poley cilindricheskoy pezokeramicheskoy antenny s ekranom v vide nezamknutogo kolcevogo sloya» [About frequency characteristics of electric fields of cylindrical piezoceramic antenna with a baffel in the form of an unclosed ring layer]. Zhurnal nano- ta elektronnoі fіziki. V.8. №1, 01029, pp. 1 − 6. DOI: https://doi.org/10.21272/jnep.8(1).01029
Leyko, A. G., Shamarin, Ju. E. and Tkachenko, V. P. (2000), «Podvodnaja akusticheskaja apparatura i ustrojstva: v 2 t. T.1. Podvodnye akusticheskie antenny. Metody rascheta zvukovyh polej» [Underwater acoustic equipment and devices: in 2 v. V.1. Underwater acoustic antennas. Methods of calculation of sound fields]. Avanpostprim. K. 320 p.
Shenderov, E. L. (1972), «Volnovye zadachi gidroakustiki» [Wave problems of hydroacoustics]. Sudostroenie, Leningrad. 374 p.
Husak, Z. T. (2017), «Vyprominyuvannya hidroakustychnyx syhnaliv cylindrychnymy p’yezokeramichnymy peretvoryuvachamy z ekranamy: dissertation» [Radiation of hydroacoustic signals by cylindrical piezoceramic transducers with baffels: dissertation], K., 271 p.
Derepa, A. V. and etc. (2018), «Svojstva cilindricheskih gidroakusticheskih preobrazovatelej s vnutrennimi podatlivymi jekranami» [Properties of cylindrical hydroacoustic transducers with internal pliable baffels]. Weapons and military equipment. No. 4(20), pp. 40-461. DOI: https://doi.org/10.34169/2414-0651.2018.4(20).40-46. DOI: https://doi.org/10.34169/2414-0651.2018.4(20).40-46
Aronov, B. S. (2006). Experimental methods for investigating the acoustical interaction between transducers. J. Acoust. Soc. Am. 119 (6), рр. 3822–3830. DOI: https://doi.org/10.1121/1.2198181
Aronov, B. S. (2003). Energy analysis of a piezoelectric body under nonuniform deformation. J. Acoust. Soc. Am. 113, рр. 2638–2646. DOI: https://doi.org/10.1121/1.1562648
Aronov, B. S. (2005). The energy method for analyzing the piezoelectric electroacoustic transducers. J. Acoust. Soc. Am. 117, рр. 210–220. DOI: https://doi.org/10.1121/1.1802536
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Анатолій Войткович Дерепа, Олександр Григорович Лейко, Олександр Іванович Дрозденко, Андрій Олегович Святненко
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
