舆论摘要：夹心式纵弯振荡换能器振荡个性接洽及有限元仿真

纲要：对于超声换能器多模态啮合振荡的接洽，从来是声学范围里的抢手话题。由于啮合振荡既是换能器安排中感化其输入本能的反面成分，又是实行少许特出诉求换能器的本领之一。现阶段，对于单体的多种振荡模态的彼此啮合，很多鸿儒做了洪量的接洽，如圆棒的纵径啮合，纵弯啮合，大尺寸振荡体的多维啮合之类。正文的手段是对多体的两种振荡模态的啮合举行接洽，领会其啮合后的振荡个性。正文主假如运用纵振换能器前者加载一薄圆盘，经过纵振鼓励圆盘的弯振，来实行纵弯振荡换能器的安排。（1）开始运用薄板委曲振荡表面，对圆盘委曲振荡频次方程举行推导，计划了资料为铝时的各阶频次根值Rn，再运用频次方程计划给定尺寸圆盘委曲振荡的各阶频次。创造各阶频次间距很大，更加是高阶间距到达上百兆赫兹。接着推导出其等效品质，和单阶共振时的等效弹性常数，画出等效通路图。（2）而后再对纵振换能器加以领会，运用等效通路法安排出与圆盘弯振基频沟通的纵振换能器，并运用频次方程计划其高阶振荡频次。创造各阶振荡频次间距很大。（3）运用夹心式换能器的安排表面，将纵振换能器与薄圆盘动作完全举行领会，做出复合换能器的等效通路图，推导圆盘弯振的等效弹性常数的通式，从而获得复合换能器的共振频次方程。依照前方给定的换能器尺寸，运用计划机计划出了其各阶共振频次。并与前方的独立振荡体的频次间距作以比拟，创造经过两种振荡模态的啮合，大大拉近了各阶振荡频次峰值的间距。运用ANSYS模仿试验举行了考证。（4）大略引见了运用ANSYS模仿安排换能器的本领，兑换能器前者辐射圆板举行尺寸优化，多组仿真数据表白加大圆盘的半径或减小圆盘的厚薄，可进一步拉近基频与高阶振荡频次的间距。经过之上接洽领会，证明纵弯振荡的啮合可拉近基频与高阶共振频次的隔绝，再对辐射头的尺寸举行优化，即可获得频次间距符合的多频振荡，以至有大概实行频带的拓宽。蓄意正文不妨对多频以至宽频换能器的安排表面有所扶助。