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相似文献
 共查询到16条相似文献,搜索用时 156 毫秒
1.
为研究两端开口圆柱形液腔的低频谐振辐射特性,建立了其在低频近似条件下的分布参数模型,由电-力-声类比得到了等效振动模型,给出了无声负载下的谐振频率表达式。随后利用“长度等效方法”建立了液腔在辐射条件下的自辐射等效模型和声场辐射等效模型,给出了液腔的修正长度、谐振频率及指向性函数,并讨论了弹性壁条件下的情况。结合有限元法研究了刚性(弹性)壁条件下,圆管结构特征参量对液腔一阶谐振频率的影响规律,给出了自辐射等效模型满足求解精度的条件,并利用压电效应激励液腔一阶谐振,讨论了其声场辐射特性。对比结果表明:液腔一阶谐振频率的等效模型计算值与有限元仿真值符合较好,误差低于5%;液腔的修正长度为4a/π,液腔在一阶谐振下近似呈“∞”型指向性。此模型将两端开口圆柱形液腔类比为“液体圆棒”,即可将液腔视作液腔类水声换能器结构的一部分,提供了从分布参数模型角度分析此类换能器工作机理与辐射特性的理论支撑。  相似文献   

2.
桑永杰  蓝宇  刘茂伊 《声学学报》2019,44(6):1068-1073
使用双面同相振动的弯曲圆盘换能器驱动双Helmholtz共振腔,既放大了弯曲圆盘换能器弯曲共振频率以下频段的声输出,又利用两个Helmholtz共振腔的同相声源辐射模型实现了在Helmholtz共振频率处的"∞"字形垂直指向性,实现了低频指向性声发射。阐述了换能器实现"∞"字形低频指向性发射的机理,研究了腔体长度、金属圆片厚度及弯曲圆盘边缘简支厚度等关键结构参数对Helmholtz共振频率的影响,求解了换能器的发送电压响应、指向性等参数。依据仿真结果制作了实验样机,在消声水池中进行了电声性能测试。测试结果显示,指向性形状及液腔共振频率与仿真结果基本相符。这种由弯曲圆盘驱动的双Helmholtz共振腔水声换能器为实现水声换能器小尺寸、低频指向性发射提供了一种技术手段。   相似文献   

3.
 建立了S波段相对论速调管放大器双间隙输出腔开放腔的3维模型。采用时域有限差分法,通过监测激励电流源的响应计算了该双间隙输出腔的谐振频率、有载Q值、场分布以及特性阻抗,并分析了腔体结构尺寸对谐振频率、有载Q值和特性阻抗的影响。研究表明:腔体半径对开放腔的谐振频率影响很大,耦合孔尺寸对腔体谐振频率的影响较小;随着耦合孔张角增加,有载Q值逐渐减小;随着腔体半径增大、间隙的减小,腔体特性阻抗降低。研究结果可为S波段强流相对论速调管放大器双间隙输出腔的设计提供理论依据。  相似文献   

4.
赵志伟  莫喜平  柴勇 《声学学报》2021,46(6):1242-1249
建立了弯曲圆盘换能器镜像虚源等效模型,利用脉动球源互作用原理对弯曲圆盘与其镜像虚源的互辐射作用进行理论分析,给出了互辐射阻抗及系统谐振频率的数学表达。提出了虚源互作用的低频换能器设计思想,将刚性反射板引入弯曲圆盘换能器临近辐射面的声场中,通过理论分析、有限元模拟和样机实验研究了低频换能器谐振频率与主要结构参数之间的关系。结果表明,弯曲圆盘与镜像虚源间的互辐射作用可以有效降低换能器的谐振频率,当反射板直径与弯曲圆盘辐射面直径相当时,谐振频率可降低至其自身谐振频率的50%以下;当反射板直径为弯曲圆盘辐射面直径2倍时,谐振频率可降低至37%。   相似文献   

5.
管束穿孔板的管腔耦合共振吸声机理研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
苏玉  梅中建  吕亚东  程晓斌 《声学学报》2021,46(6):1202-1211
为了揭示管束穿孔板共振吸声结构的吸声机理,利用热黏性条件下基于有限元算法的管束穿孔板仿真模型,研究了平面声波正入射条件下,管束穿孔板内部声场分布特征,并利用阻抗管对吸声系数的理论仿真结果进行了试验验证.结果表明,管束穿孔板在低频主要靠腔体共振吸声,在高频主要靠管共振吸声,管束穿孔板整体呈现出较为明显的管腔耦合共振吸声特征。管束穿孔板共振时管中声强和质点法向振速较大,高频次吸声峰频点处管中和腔中均有驻波形成,频率越高驻波数量越多.管束穿孔板的耦合共振受到管长、腔深、穿孔率和管内径等参数变化的影响,管长对高频耦合共振的影响最大,管长增大使高频主吸声峰频点移向低频,并使相邻主吸声峰之间的间距减小.   相似文献   

6.
陈鑫  姚宏  赵静波  张帅  贺子厚  蒋娟娜 《物理学报》2019,68(8):84302-084302
为提高Helmholtz型声子晶体低频隔声性能,设计了一种Helmholtz腔与弹性振子的耦合结构,通过声压场及固体振型对其带隙产生机理进行了详细分析,建立了相应的弹簧-振子系统等效模型,并采用理论计算和有限元计算两种方法研究了各结构参数对其带隙的影响情况.研究表明,该结构可等效为双自由度系统振动,在低频范围内具有两个带隙;在6 cm的尺寸下,其第一带隙下限可低至24.5 Hz,而同尺寸无弹性振子结构只能达到42.1 Hz,带隙下限降低了40%,较传统Helmholtz结构具有更为优良的低频隔声特性.另外,在框体尺寸一定的情况下,降低结构间距、增大开口空气通道长度及振子质量、增大左侧腔体体积等方式,是增大带隙宽度、提高低频隔声效果的主要手段.  相似文献   

7.
用多极理论计算具有复杂几何形状、圆柱对称微波腔的谐振频率,推导出用多极理论计算圆柱对称微波腔谐振频率的本征值方程。三个工程实例的计算结果表明,用多极理论计算圆柱对称微波腔谐振频率,不仅具有较高的计算精度,而且可以很方便地应用于复杂几何形状圆柱对称微波腔工程问题的设计与计算,多极理论是计算圆柱对称微波腔谐振频率的一种有效方法。  相似文献   

8.
用多极理论分析圆柱对称微波谐振腔   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
 用多极理论计算具有复杂几何形状、圆柱对称微波腔的谐振频率,推导出用多极理论计算圆柱对称微波腔谐振频率的本征值方程。三个工程实例的计算结果表明,用多极理论计算圆柱对称微波腔谐振频率,不仅具有较高的计算精度, 而且可以很方便地应用于复杂几何形状圆柱对称微波腔工程问题的设计与计算,多极理论是计算圆柱对称微波腔谐振频率的一种有效方法。  相似文献   

9.
周铁中  李晶  高连山 《物理学报》2012,61(5):50601-050601
利用电磁场微波理论, 对简化近似后的被动型氢脉泽微波腔模型建立了微波腔频率谐振方程、无载Q值以及填充因子的解析表达式. 通过计算找到了无载Q值与填充因子乘积最大时的微波腔尺寸. 实验表明, 新设计的微波腔的各项性能完全满足被动氢脉泽的使用要求. 该腔体的无载Q值达到9800, 填充因子值达到1.2, 并且该微波腔的原子填充区域是已有文献报道中体积最大的.  相似文献   

10.
 利用变截面波导的耦合模理论,根据输出腔中电场幅值分布函数所满足的微分方程组,编写了具有自动优化功能的计算程序,分析研究了不同渐变角度、考虑腔体损耗前后和输出腔与外电路失配时,谐振频率、腔体品质因数和高频场幅值沿轴分布的变化情况,为进一步研究高频场与电子注的互作用和输出腔奠定了基础。  相似文献   

11.
王泽锋  胡永明  熊水东  罗洪  孟洲  倪明 《物理学报》2009,58(4):2507-2512
理论和实验研究了腔壁弹性对水下小型圆柱形亥姆霍兹共振器共振频率的影响.基于电-声类比理论,建立了小型共振器的简化模型,利用电路分析方法得到了便于计算的共振频率一般表达式.分别仿真分析了共振器壁面厚度和材料对共振频率的影响,得到了不同尺寸的小型共振器的近似刚性条件.在充水驻波罐中对不同壁厚、不同材料的小型圆柱形亥姆霍兹共振器的共振频率进行了测量,实验结果较好地验证了理论分析和近似刚性条件的正确性.所得结果对小型圆柱形亥姆霍兹共振器的设计和水下应用具有较好的参考价值. 关键词: 亥姆霍兹共振器 共振频率 传递函数 辐射阻抗  相似文献   

12.
水下圆柱形Helmholtz共振器的声学特性分析   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
王泽锋  胡永明  孟洲  倪明 《物理学报》2008,57(11):7022-7029
理论分析了水下圆柱形Helmholtz共振器的声学特性. 综合考虑壁面弹性和辐射阻抗的影响,基于电-声类比的基本原理,建立了较为完善的水下圆柱形Helmholtz共振器的低频集中参量模型. 利用电路分析的基本方法,得到了系统的输入阻抗和声压传递函数表达式. 仿真分析了主要结构参数对共振器声学特性的影响,得出了一些有意义的结论. 在充水驻波罐中对自制的Helmholtz共振器进行了测量,并对实验结果进行了详细地误差分析. 去除压电水听器对测量结果的影响后,实验与仿真结果基本一致,从而验证了理论分析的正确性. 关键词: Helmholtz共振器 共振频率 传递函数 辐射阻抗  相似文献   

13.
A measurement system for acoustic resonant spectroscopy (ARS) is established, and the effects of resonant cavity geometry, inner perturbation samples and environmental temperature on the ARS are investigated. The ARSs of the small samples with various sizes and acoustic properties are measured. The results show that at the normal pressure, the resonant frequency decreases gradually with the increase of liquid temperature in the cylindrical cavity, while the resonant amplitude increases. At certain pressure and temperature, both the resonant frequency and the amplitude decrease greatly when there exist air bubbles inside the cavity fluid. The ARS is apparently affected by the sample porosity and the sample location in the resonant cavity. At the middle of the cavity, the resonant frequencies reach their maximum values for all of the measurement samples. The resonant frequencies of the porous rock samples are smaller than those of the compacted samples if other acoustic parameters are the same. As the sample is moved from the top to the middle of the cavity along its axis, the resonant amplitude increases gradually for the compacted rocks while decreases for the unconsolidated rocks. Furthermore, the resonant amplitude increases firstly and then decreases if the porosity of the rock sample is relatively small. In addition, through the comparisons between the experimental and theoretical results, it is found that the effects of the acoustic parameters and sizes of the samples and the size of the cylindrical cavity on the laboratory results agree well with the theoretical ones qualitatively. These results may provide basic reference for the experiment study of rock acoustic properties in a low frequency using ARS.  相似文献   

14.
Launch vehicle noise is broadband in nature and the noise transmitted into the payload fairing is reduced by treating its interior with an acoustic absorption layer. The latest generation payload fairings are made from composite material which offer poor noise attenuation at low frequencies. One possible solution for reducing the low frequency noise is to use Helmholtz resonators tuned to a few of the dominant low frequency components, such as shell ring frequency or the first few cavity modes of the fairing. The paper presents a simplified modelling approach for numerical simulation of a coupled cavity–resonator system which is validated by experiments. The influence of damping and resonator volume fraction on the coupled system performance, to suppress the first axial mode in a cylindrical cavity, is shown and the resonator volume fraction required for significantly (more than 5 dB) suppressing the cavity axial mode is established.  相似文献   

15.
Suppression of Helmholtz resonance using inside acoustic liner   总被引:1,自引:0,他引:1  
When a Helmholtz resonator is exposed to grazing flow, an unstable shear layer at the opening can cause the occurrence of acoustic resonance under appropriate conditions. In this paper, in order to suppress the flow-induced resonance, the effects of inside acoustic liners placed on the side wall or the bottom of a Helmholtz resonator are investigated. Based on the one-dimensional sound propagation theory, the time domain impedance model of a Helmholtz resonator with inside acoustic liner is derived, and then combined with a discrete vortex model the resonant behavior of the resonator under grazing flow is simulated. Besides, an experiment is conducted to validate the present model, showing significant reduction of the peak sound pressure level achieved by the use of the side-wall liners. And the simulation results match reasonably well with the experimental data. The present results reveal that the inside acoustic liner can not only absorb the resonant sound pressure, but also suppress the fluctuation motion of the shear layer over the opening of the resonator. In all, the impact of the acoustic liners is to dampen the instability of the flow-acoustic coupled system. This demonstrates that it is a convenient and effective method for suppressing Helmholtz resonance by using inside acoustic liner.  相似文献   

16.
一种具有声低通滤波特性的无源零差光纤水听器   总被引:2,自引:1,他引:1  
王泽锋  胡永明 《光学学报》2008,28(4):783-786
报道了一种新颖的具有抗混叠功能的无源零差迈克耳孙型光纤水听器.它由一个普通的芯轴型光纤水听器和一个圆柱型亥姆霍兹共振器构成.在驻波罐中对其声压相位灵敏度频响进行了测量,结果表明该光纤水听器具有较好的声低通滤波特性,能有效地抑制声信号中的高频成分,从而实现抗混叠滤波.该光纤水听器的低频声压相位灵敏度主要由传感光纤长度和弹性增敏层的物理特性决定,约为-159 dB(0 dB=1 rad/μPa).在1150 Hz附近出现了一个共振峰,这主要由圆柱型亥姆霍兹共振器的声学特性决定.1150~2280 Hz频段内的灵敏度衰减率约为50 dB/倍频程,1500 Hz以后的灵敏度衰减量大于10 dB.这对于提高我国未来声纳系统的抗干扰能力具有十分重要的意义.  相似文献   

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