The 11 reference contexts in paper A. Derepa V., A. Leiko G., O. Pozdniakova N., А. Дерепа В., А. Лейко Г., О. Позднякова Н. (2017) “ФИЗИЧЕСКИЕ ПОЛЯ КРУГОВОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКОГО ПРИЕМНИКА В ПРИСУТСТВИИ ПЛОСКОГО АКУСТИЧЕСКИ МЯГКОГО ЭКРАНА // PHYSICAL FIELDS OF CIRCULAR CYLINDRICAL PIEZOCERAMIC RECEIVER IN PRESENCE OF A FLAT ACOUSTIC SOFT SCREEN” / spz:neicon:pimi:y:2017:i:2:p:168-176

  1. Start
    7690
    Prefix
    Keywords: reception of sound, physical fields, cylindrical piezoelectric transducer, coustic screen. DOI: 10.21122/2220-9506-2017-8-2-168-176 Приборы и методы измерений 2017. – Т. 8, No 2. – С. 168–176 Дерепа А.В. и др. Введение Как известно
    Exact
    [1, 2]
    Suffix
    , стандартным приемом формирования направленных свойств гидроакустических преобразователей является размещение их вблизи акустических экранов. Однако, как показали исследования [3, 4], при выполнении гидроакустического преобразователя в виде круговой цилиндрической пьезокерамической конструкции размещение его вблизи акустического экрана обуславливает изменение не только акустическ
    (check this in PDF content)

  2. Start
    7883
    Prefix
    Введение Как известно [1, 2], стандартным приемом формирования направленных свойств гидроакустических преобразователей является размещение их вблизи акустических экранов. Однако, как показали исследования
    Exact
    [3, 4]
    Suffix
    , при выполнении гидроакустического преобразователя в виде круговой цилиндрической пьезокерамической конструкции размещение его вблизи акустического экрана обуславливает изменение не только акустического, но механического и электрического полей преобразователя.
    (check this in PDF content)

  3. Start
    8232
    Prefix
    Однако, как показали исследования [3, 4], при выполнении гидроакустического преобразователя в виде круговой цилиндрической пьезокерамической конструкции размещение его вблизи акустического экрана обуславливает изменение не только акустического, но механического и электрического полей преобразователя. В процессе работы гидроакустический преобразователь выполняет
    Exact
    [5]
    Suffix
    несколько функций, а именно: преобразование энергии акустического поля в механическую и далее в электрическую в режиме приема; взаимодействие с окружающей упругой средой; формирование акустического поля в окружающей среде.
    (check this in PDF content)

  4. Start
    12109
    Prefix
    Преобразователь представляет собой сплошной круговой цилиндр средним радиусом r0 и толщиной h, на внешнюю и внутреннюю цилиндрические поверхности которого нанесены электроды и с них снимается электрический сигнал напряжением G1. Конструктивное исполнение преобразователя может быть силовым или компенсированным
    Exact
    [6]
    Suffix
    . На систему приходит плоская звуковая волна, фронт которой параллелен оси преобразователя. Изложенной физической постановке задачи поставим в соответствие следующую расчетную модель. Будем полагать, что экранирующая поверхность G1 и тонкая цилиндрическая оболочка G2 являются бесконечно длинными [6].
    (check this in PDF content)

  5. Start
    12590
    Prefix
    Изложенной физической постановке задачи поставим в соответствие следующую расчетную модель. Будем полагать, что экранирующая поверхность G1 и тонкая цилиндрическая оболочка G2 являются бесконечно длинными
    Exact
    [6]
    Suffix
    . Внутренняя полость оболочки заполнена упругой средой с плотностью ρ1 и скоростью звука 1ñ. Нормальное сечение рассматриваемой системы и введенные для решения задачи прямоугольные и круговые цилиндрические системы координат изображены на рисунке 1.
    (check this in PDF content)

  6. Start
    16105
    Prefix
    В этом случае, когда ток смещения в пьезокерамике равен нулю, уравнения вынужденной электростатики для пьезокерамики могут быть представленные в виде: (7) Выражение (7) записано для оболочки, высота которой равна единице. Решение сформулированной задачи осуществляли с использованием метода изображений
    Exact
    [8]
    Suffix
    . Суть его состоит в том, что решение строится с учетом введения в рассмотрение воображаемой оболочки (рисунок 1) таким образом, чтобы, будучи наложенным на основное решение, оно позволяло удовлетворять определенным граничным условиям.
    (check this in PDF content)

  7. Start
    17795
    Prefix
    выразим разложением в ряд по цилиндрическим волновым функциям, не имеющим особенностей внутри преобразователя: (11) В выражениях (9)–(11): An, Bn, Cn – неизвестные коэффициенты; Jn, Hn – обозначения функций Бесселя. Полное дифрагированное поле Φ∑ должно удовлетворять граничному условию (4) на плоской границе G1. Тогда по аналогии с выводами работы
    Exact
    [8]
    Suffix
    в случае идеально податливой поверхности G1 связь между коэффициентами в выражениях (9) и (10) следует выбрать в виде: bn = (–1)n+1a–n; Bn = (–1)n+1A–n. (12) Представим тангенциальные u и нормальные w составляющие перемещений оболочки в виде рядов по собственным формам колебаний оболочки в вакууме: (13) где un и wn – неизвестные коэффициенты разложений.
    (check this in PDF content)

  8. Start
    18985
    Prefix
    Из первого уравнения системы (2) на основе свойств полноты и ортогональности систем функций на интервале [0, 2π] следует, что: (14) где Рассмотрим входящий во второе уравнение системы (2) член Известно
    Exact
    [7]
    Suffix
    , что для нормальных компонент индукции Dr и напряженности в цилиндрической пьезокерамической оболочке с радиальной поляризацией справедливы приближенные соотношения: (15) где – составляющие напряженности электрического поля, η – переменная по толщине h оболочки, –h/2 ≤ η ≤ h/2.
    (check this in PDF content)

  9. Start
    19635
    Prefix
    Подставив соотношение (13) в условие (7) и выполнив ряд преобразований с учетом (15) и интегрирования по толщине оболочки, получим выражение: (16) Учитывая, что между постоянной составляющей электрической напряженности и разницей электрических потенциалов ψ на электродах преобразователя существует связь
    Exact
    [5]
    Suffix
    в виде получим: (17) Применим теперь динамические и кинематические условия сопряжения полей на криволинейной границе G2 для определения коэффициентов разложений (10)–(11) акустических полей.
    (check this in PDF content)

  10. Start
    20066
    Prefix
    Для этого необходимо все акустические поля представить в локальных координатах преобразователя системы. Перенос систем координат осуществляется с помощью теорем сложения для волновых цилиндрических функций
    Exact
    [9]
    Suffix
    . В нашем случае они приобретают вид: (18) где φ21 – полярные координаты начала O1 в системе с началом O2. Алгебраизация функциональных уравнений (5) и (6) с учетом выражений (9)–(14), (16) и (18) на основе свойств полноты и ортогональности систем функций на интервале [0, 2π] позволяет получить следующую бесконечную систему линейных алгебраических уравнений для определения неиз
    (check this in PDF content)

  11. Start
    24269
    Prefix
    for d/λ = 0,05; 2 – for d/λ = 0,1; 3 – for d/λ = 0,2; 4 – for d/λ = 0,02 Как следует из анализа приведенных графиков, при малых волновых расстояниях между преобразователем и экраном (d/λ < 0,25) угловая зависимость электрического поля преобразователя в присутствии акустически мягкого экрана, как и следовало ожидать, соответствует таковой для классического «градиентного» приемника
    Exact
    [10]
    Suffix
    . По мере увеличения волнового размера d/λ эта зависимость претерпевает серьезные изменения, результатом которых является приобретение при определенных d/λ (рисунок 3, кривая 4) рассматриваемой системой свойства однонаправленности, к чему, собственно, и стремятся, размещая преобразователь вблизи акустического экрана.
    (check this in PDF content)