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题名高频宽带换能器多匹配层研究
- 1
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作者
夏榕健
仲林建
夏铁坚
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机构
杭州应用声学研究所
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出处
《声学技术》
CSCD
北大核心
2024年第1期147-150,共4页
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文摘
在水声应用中,高频换能器往往需要较宽的工作带宽,以获得更多的目标信息。文章首先建立了等效电路模型,利用粒子群算法对匹配层材料和厚度进行初步选定,使得换能器具有最宽的工作频带;其次,通过有限元方法对匹配层换能器的导纳和发射电压响应进行分析计算;最后,在理论分析的基础上成功制得三匹配层高频宽带换能器,其工作频段约为150~430 kHz,相对带宽为93%,带内发送电压响应起伏为-6 dB。实验结果表明,三匹配层设计方案可以有效拓宽高频换能器的工作频段。
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关键词
高频换能器
宽带
多匹配层
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Keywords
high frequency transducer
bandwidth
multi-matching layer
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分类号
TB565.1
[交通运输工程—水声工程]
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题名一种大功率稀土纵向振动换能器的研究
被引量：7
- 2
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作者
夏铁坚
周利生
范进良
张铁鸣
曹荣
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机构
杭州应用声学研究所
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出处
《声学技术》
CSCD
2003年第1期22-25,共4页
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文摘
本文采用通用有限元软件ANSYS对一种稀土纵向换能器进行了建模,利用软件中提供的机械振动、电磁场和耦合场等功能分析了换能器的电磁特性和机械振动特性,包括几种磁路结构的比较、磁致伸缩效应的建模、换能器的纵向振动模态以及在空气中的阻抗特性。
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关键词
稀土
换能器
有限元建模
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Keywords
rare-earth
transducer
finite element modeling
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分类号
TB565
[交通运输工程—水声工程]
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题名一种深水宽带换能器
被引量：7
- 3
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作者
夏铁坚
郝浩琦
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机构
杭州应用声学研究所
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出处
《声学技术》
CSCD
2012年第1期64-66,共3页
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基金
863计划项目(2007AA090901)
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文摘
深海潜水器是支撑探查和开发深海资源、开展深海科学研究、进行深海工程作业的重要装备,作为深海潜水器上的重要部件,可在超深水工作的声学换能器具有广泛的应用前景。介绍了一种深水宽带换能器的设计方法,采用纵弯换能器,该型换能器利用纵向振动和前盖板弯曲振动相互耦合,具有宽带工作的特点;换能器封装在带有压力平衡装置的耐压外壳中,耐压外壳采用钛合金材料,外壳及换能器内部充有硅油。实际测试表明,换能器最大工作深度可达7000 m,最大声源级大于195 dB,工作频段7~15 kHz,覆盖了深海探测领域常用的频段,具有良好的适应性和广泛的应用前景。
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关键词
宽带
深水
换能器
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Keywords
broad-band
deep-water
transducer
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分类号
TB556
[理学—声学]
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题名大角度波束扫描的宽带平面阵研究
被引量：2
- 4
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作者
夏铁坚
郝浩琦
周利生
刘晓东
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机构
杭州应用声学研究所
中国科学院声学研究所
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出处
《应用声学》
CSCD
北大核心
2011年第1期13-18,共6页
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基金
863课题(2007AA090901)
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文摘
本文中介绍了一个可以实现大角度波束扫描的宽带平面声基阵,设计了纵向振动与换能器前盖板弯曲振动相复合的宽带换能器作为基元,保证了基阵具有较好的宽带性能。针对基元的自然指向性难以满足平面阵进行大角度波束扫描的要求,本文中采用通道型橡胶反声障板技术来拓宽阵上换能器的单元指向性,从而实现平面声基阵的大角度、宽带波束扫描。在有限元和边界元进行优化设计的基础上,制作了实验样阵。测试数据表明:在工作频段内换能器响应起伏不超过3 dB,12 kHz时阵上基元指向性达到了140°,基阵-3 dB波束覆盖范围可以达到144.4°,最大旁瓣不超过30%。
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关键词
波束扫描
宽带
平面阵
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Keywords
Beam scanning
Broadband
Planar array
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分类号
TN958.92
[电子电信—信号与信息处理]
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题名一种拓宽匹配层换能器带宽的方法
被引量：2
- 5
-
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作者
郝浩琦
夏铁坚
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机构
杭州应用声学研究所
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出处
《应用声学》
CSCD
北大核心
2009年第2期111-115,共5页
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文摘
本文介绍了一种拓宽匹配层换能器带宽的方法,通过单端激励以同时激发换能器的奇次和偶次谐波,以此来达到拓宽匹配层换能器带宽的目的。运用有限元软件ANSYS进行了建模分析计算,对其设计过程、测量结果作了分析介绍。样品换能器在10kHz～30kHz的频段内,发送电压响应起伏为±3.3dB。
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关键词
宽带
换能器
匹配层
奇次模
偶次模
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Keywords
Broadband, Transducer, Matching layer, Even and odd modes
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分类号
TB552
[理学—声学]
TP393
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名短轴方向密排Ⅳ型弯张换能器阵列互辐射现象研究
被引量：1
- 6
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作者
顾汉炳
郝浩琦
夏铁坚
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机构
杭州应用声学研究所
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出处
《声学技术》
CSCD
北大核心
2021年第3期439-444,共6页
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文摘
为了实现小尺寸空间内换能器阵性能的提升,对Ⅳ型弯张换能器短轴方向密排布阵的形式进行了有限元分析,发现由于受到互辐射的影响,发送响应曲线会出现两个谐振峰。针对该双峰耦合现象进行分析,提出优化设计方案,并通过实际检测验证了该现象。该现象为低频换能器宽带设计提供了一种较为理想的方法和思路。根据不同项目需求,可利用同样的换能器灵活组合出不同带宽、源级性能的换能器阵,满足多方面的要求。
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关键词
Ⅳ型弯张换能器
互辐射
密排
低频
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Keywords
class Ⅳ flextensional transducer
mutual radiation
compactly line up
low frequency
-
分类号
TB565.1
[交通运输工程—水声工程]
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题名一种压电单晶矢量水听器的性能建模与分析
被引量：1
- 7
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作者
王佳荣
许欣然
夏铁坚
解广亚
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机构
杭州应用声学研究所声纳技术重点实验室
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出处
《压电与声光》
CAS
北大核心
2019年第4期552-556,共5页
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基金
重点实验室基金资助项目(9140C240101160C24001)
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文摘
针对加速度型矢量水听器在低频段灵敏度偏低问题,根据铌锌酸铅-钛酸铅(PZN-PT)压电单晶的性能特点,设计了一种双悬臂梁结构压电单晶矢量水听器。建立了有限元模型,对矢量水听器的振动模态和接收性能进行了仿真计算,重点分析了几个主要材料和尺寸参数对水听器自由场灵敏度的影响。理论计算表明,采用压电单晶PZN-PT的矢量水听器经优化后其灵敏度可达-190dB@250Hz,与压电陶瓷PZT-5A的水听器相比,灵敏度提升了15dB以上。
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关键词
铌锌酸铅-钛酸铅(PZN-PT)
双悬臂梁
矢量水听器
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Keywords
PZN-PT
double cantilever beam
vector hydrophone
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分类号
TN384
[电子电信—物理电子学]
TM22
[一般工业技术—材料科学与工程]
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题名现代深水多波束测深系统简介
被引量：15
- 8
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作者
胡银丰
朱辉庆
夏铁坚
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机构
海军驻杭州地区军事代表室
第七一五研究所
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出处
《声学与电子工程》
2008年第1期46-48,共3页
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文摘
对目前国外深水多波束测深系统的发展状况进行了介绍,以目前世界上最流行的深水多波束测深系统EM120为代表,介绍了其技术特点和性能指标。并且阐述了深水多波束测深系统的发展趋势。
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关键词
多波束
测深系统
海底测绘
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分类号
P714
[天文地球—海洋科学]
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题名发射换能器带障板特性分析
被引量：5
- 9
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作者
赵锦园
郝浩琦
夏铁坚
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机构
海军驻杭州地区军事代表室
第七一五研究所
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出处
《声学与电子工程》
2012年第2期28-30,共3页
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文摘
对发射换能器带障板的声场特性进行了分析,对两种类型的发射换能器带障板的增益进行了计算,并实际加以测试。障板增益在换能器工作频段内存在一个凹点(即较大负增益),随着安装距离的增大,凹点对应的频率逐渐下移,换能器在凹点频率的指向性得到展宽。适当的应用反声障板,可以起到改善发射换能器的指向性,调节发送电压响应等作用。
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关键词
反声障板
障板增益
发射换能器
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分类号
TB565
[交通运输工程—水声工程]
-
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题名有限元和边界元在纵向式换能器设计中的应用
被引量：4
- 10
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作者
夏铁坚
周利生
鲁诣斌
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机构
第七一五研究所
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出处
《声学与电子工程》
2000年第1期17-22,39,共7页
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文摘
采用有限元和边界元相结合的方法，计算分析了纵向式换能器在空气和水中的振动模态、谐振频率、导纳曲线及空间指向性。并与实际测试进行了比较。
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关键词
换能器
有限元法
边界元法
声呐
声隐身
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分类号
TB565.1
[交通运输工程—水声工程]
-
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题名宽带组合换能器应用于高分辨率的地层剖面仪
被引量：1
- 11
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作者
夏铁坚
范进良
沈铁东
刘强
曹海林
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机构
第七一五研究所
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出处
《声学与电子工程》
2006年第2期4-7,12,共5页
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文摘
为了使地层剖面仪具有2.5cm的理论分辨率和50m的地层穿透深度,必须要求换能器既具有比较高的声源级,又具有30kHz的带宽。由于在本课题中,剖面仪还需要在6000m深海工作,换能器还必须能抗60Mpa的静水压力。因此我们采用三种换能器组合来实现这个指标。
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关键词
组合换能器
海底剖面仪
宽频
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分类号
TH763
[机械工程—精密仪器及机械]
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题名IV型弯张换能器的数学建模
- 12
-
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作者
夏铁坚
周利生
范进良
曹荣
张铁鸣
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机构
第七一五研究所
-
出处
《声学与电子工程》
2000年第4期1-7,共7页
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文摘
ＩＶ型弯张换能器的振动机理比较复杂，它包涵着驱动振子的振动、壳体的振动、 水介质振动及它们之间相互耦合而构成的复合振动。本文对其进行了较详细的理论分析，给 出了换能器壳体的振动位移分布和谐振频率。并根据干模态讨论了换能器在水中的声辐射特 性；再者，结合压电方程及换能器的振速、应力分布给出了换能器在水中的电机声等效电路。 理论分析结果与有限元法及实验测量进行了比较，符合较好。
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关键词
弯张换能器
数学建模
有限元法
振动
Ⅳ型
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分类号
TN712
[电子电信—电路与系统]
-
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题名一种圆柱通道型橡胶反声障板的研究
被引量：6
- 13
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作者
边汉林
夏铁坚
-
机构
海军青岛雷达声纳修理厂
第七一五研究所
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出处
《声学与电子工程》
2014年第1期31-33,37,共4页
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文摘
采用"静态"近似的方法对一种带有圆柱通道的橡胶反声障板进行了计算分析。分析了障板在常压和高静水压下的声学参数。计算了带障板水听器在常压和高静水压下的灵敏度,并且与实测结果进行了比较。常压下理论计算与实际测量吻合较好;高静水压下存在一些差别,主要是由于计算模型中假定在高静水压下橡胶通道形变为线性,而实际为非线性。
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关键词
圆柱通道
反声障板
常压
高静水压
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分类号
U666.7
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
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题名Ⅳ型弯张换能器辐射阻抗的等效球模型计算
被引量：4
- 14
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作者
马振
夏铁坚
郝浩琦
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机构
第七一五研究所
-
出处
《声学与电子工程》
2017年第1期24-27,共4页
-
文摘
依据Ⅳ型弯张换能器壳体尺寸远小于波长的特点,利用体积位移相等的原理,将无障板的溢流式Ⅳ型弯张换能器等效为摆动球,将空气背衬式Ⅳ型弯张换能器等效为脉动球。利用等效球模型计算了这两种换能器的辐射阻抗值并与有限元计算值相比较,结果显示这两种计算结果比较一致。这两种换能器性能差异主要是由辐射阻抗不同所引起的。
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关键词
Ⅳ型弯张换能器
溢流式
空气背衬式
辐射阻抗
等效球
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分类号
TB565.1
[交通运输工程—水声工程]
-
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题名由小振子组成的高频圆柱换能器宽方向性初探
被引量：4
- 15
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作者
田洪亮
夏铁坚
刘强
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机构
华北煤层气勘查开发总公司测井分公司
第七一五研究所
-
出处
《声学与电子工程》
2008年第3期31-33,46,共4页
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文摘
采用有限元软件ANSYS对由压电小振子拼镶而成的高频圆柱换能器的水平方向性进行了建模分析;计算了小振子存在幅度和相位不一致性时,对换能器水平方向性起伏的影响。在理论分析的基础上,实际制作了高频圆柱换能器,在水池对其性能进行了测试,并将理论分析结果与测试结果进行了比较。
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关键词
高频
圆柱换能器
宽方向性
有限元模型
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分类号
TB565.1
[交通运输工程—水声工程]
-
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题名稀土超声换能器特性研究
被引量：4
- 16
-
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作者
刘文静
周利生
夏铁坚
俞宏沛
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机构
第七一五研究所
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出处
《声学与电子工程》
2005年第4期28-31,共4页
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文摘
换能器是功率超声最基本最重要的器件,寻找、开发新材料是发展新型换能器的重要途径。稀土超磁致伸缩材料Terfenol-D具有优良性能,本文采用四端网络法和有限元ANSYS软件对稀土超声换能器进行了理论设计与分析,并制作了一种单独稀土超声换能器振子和带变幅杆的稀土超声换能器,其性能与压电换能器相比显示出了独特的优越性。
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关键词
稀土
超声换能器
四端网络法
有限元方法
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分类号
TB552
[理学—声学]
TM27
[一般工业技术—材料科学与工程]
-
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题名潜艇水动力噪声对声呐声基阵影响分析
被引量：2
- 17
-
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作者
刘明星
许欣然
夏铁坚
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机构
声纳技术重点实验室第七一五研究所
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出处
《声学与电子工程》
2020年第1期18-22,共5页
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文摘
为了研究水动力噪声对声呐声基阵的影响,文章对潜艇艏部不同基阵类型的水动力噪声进行仿真分析。计算结果表明声基阵艏部的水动力噪声要大于尾部的水动力噪声,球阵的水动力噪声要小于圆柱阵的水动力噪声,共形阵接收到的水动力噪声最大,分析结果可为水听器的布阵设计提供参考。
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关键词
艏部导流罩
声呐基阵
脉动压力
水动力噪声
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分类号
U674.76
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
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题名四端网络法在稀土纵振换能器设计中的应用
被引量：2
- 18
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作者
刘文静
俞宏沛
周利生
夏铁坚
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机构
第七一五研究所
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出处
《声学与电子工程》
2004年第3期12-16,共5页
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文摘
本文采用经典的四端网络法对一种稀土纵向换能器进行了建模和设计,并与有限元法ANSYS计算结果、试验结果进行了比较,三者吻合较好。
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关键词
纵振换能器
有限元法
试验结果
建模
-
分类号
TB552
[理学—声学]
-
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题名Ⅲ型弯张换能器的有限元设计及结果验证
被引量：1
- 19
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作者
王世全
夏铁坚
王月兵
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机构
第七一五研究所
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出处
《声学与电子工程》
2004年第4期1-5,共5页
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关键词
弯张换能器
有限元设计
激光干涉
振动模态
验证
谐振频率
有限元方法
工作状态
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分类号
TN712
[电子电信—电路与系统]
TB565.1
[交通运输工程—水声工程]
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题名平面型水听器的减震器设计初探
被引量：1
- 20
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作者
宋兰英
夏铁坚
郑震宇
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机构
第七一五研究所
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出处
《声学与电子工程》
2001年第1期17-22,共6页
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文摘
本文对平面型水听器的减隔振系统进行了力学建模和有限元分析；并且在此基础上进行了实验研究，提出了一种性能良好的减震器设计方案。
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关键词
平面型水听器
减震器
力学模型
有限元模型
设计
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分类号
TB56
[交通运输工程—水声工程]
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