稀土超磁致伸缩材料的应用

本文重点介绍稀土超磁致伸缩材料在声学方面，特别是在水声换能器方面的应用。  

压电换能器的动态匹配

本文用合振荡的原理对太电换能器的匹配问题进行了分析，提出了一种关于匹配的新概念－动态匹配，强调了效率在匹配中的重要性。  

压电复合材料宽带横波换能器的实验研究

本文用实验方法研究了２－２压电复合材料的厚度切变特性，定性地给出了２－２压电复合材料的性能与ＰＺＴ相体积百分比，以及与共振频率牟关系。并用这种材料作为换能元件，制作出高灵敏度窄脉冲横波换能器。  

用锁相环电路跟踪压电换能器并联谐振频率区

本在介绍用PLL（Phase-Locked Loop锁相环）电路进行频率跟踪的原理和实质的基础上，给出一种够跟踪压电换能器并联频率fP区间的具体电路，并通过实验研究了匹配电感和负载等对电路跟踪性能的影响，结果表明，这个电路具有很好的频跟踪和功率自动调节性能。  

“局部共振”现象的理论解释

基于文献［1］描述的局部共振现象，以半波长夹心换能器与半波长圆锥形变幅杯组成的驱动系统，代替文献［1］中以磁致伸缩换能器与锥形变幅杯组成的驱动系统，计算了不同直径与长度的工具杆与驱动系统组成的振动系统的共振频率与速度增益，井与工具杆按固定-自由方式单独谐振的共振频率进行比较，给出了两者某些共振频率接近的典型例子．以全谐振的观点解释了文献［1］的实验结果．  

一种新型的超声加工深小孔的工具系统

传统超声加工用工具或者很短,或者按半波长整数倍叠加.加工中工具长度的大量磨损会明显降低加工效率,因而必须经常更换工具.本文提出一种新型的超声加工深小孔的工具系统,能以特殊的方式工作.工具长度任意,加工中工具长度变化允许达80％;仅仅需要适当调节电发生器频率就能良好工作.本工具系统已成功地用在超声加工玻璃深小孔(圆形和异形孔),在玫璃上加工出直径6mm、深达280mm的孔.加工效率至少可以与常规方法相比. 观测了具有等截面细长杆的复合振动系统的频率特性和工具系统的振动模式,得出了工具杆“局部共振”的结论.初步探讨了产生这种共振的条件及其形成机理. 局部共振现象,应当还可用在高功率超声的其它场合.  

压电换能器阻抗匹配技术研究

超声测距传感器是由压电换能器及其收、发电路所组成的，其中压电换能器的阻抗特性直接影响着超声测距传感器的性能。为提高超声波回波信号的强度，扩大超声测距传感器的作用距离，对压电换能器的阻抗特性进行了分析与测试，设计了压电换能器的阻抗匹配电路，并进行了实验验证。  

1-3型压电复合材料

1－3型压电复合材料是目前研究和应用得比较广泛的一种压电材料．本文简述了这种压电复合材料的理论模型、制作方法和实验结果；指出除了圆形PZT压电材料所具有的径向模和厚度模以外，1－3型压电复合材料还具有横向结构模．本文介绍了这种压电复合材料的特点，如低声阻抗、低介电常数、高静水压压电常数以及PZT相分布的可控制性等．这些特点有利于改善压电复合材料换能器的时间响应和空间响应．  

超声换能器带宽对光声成像的影响

研究了不同尺寸吸收体产生的光声压的频谱特性：对于厘米量级、毫米量级和几百个微米量级的吸收体，产生光声压频谱的主要范围分别约为20～300kHz、70kHz～2．5MHz和400kHz～20MHz；讨论了不同频率范围的光声信号对重建图像的影响，低频段的光声信号能反映物体的非边界区域，而高频段的光声信号能突出物体的细微结构，尤其是物体的边界特征。提出了不同尺寸的吸收体要选用或设计不同带宽范围的探测器进行检测的方法．当探测器的带宽范围与光声压频谱范围基本吻合时，损失的频率成份较少，重建的光声图像效果较好，这一结论在仿真和实验结果中都得到了证明。实验用的光源为YAG激光器，波长为532nm，重复频率为30Hz，脉宽为7ns，探测器为针状的PVDF膜水听器，接收面积的直径为1mm。  

具有阻抗匹配层的宽带纵向振动压电换能器设计

本文研究纵向振动压电换能器的频带展宽问题。在复合棒纵向换能器的辐射端加工适当材料的阻抗匹配层，可以使其工作在非单谐振状态下，在单层阻抗匹配层的情况下，合理地选择匹配层的厚度可以调整其谐振点之间的位置，从而改善换能器的辐射特性。本研究结果表明，对于机械品质因素Qm=6,发射响应带宽△f=4kHz的纵向振子，采用四分之一波长厚度的匹配层，在不降低发射响应的条件下，可展宽频带一倍以上。