我國水聲換能器技術研究進展與發展機遇
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長型旋轉體彎張換能器。該類換能器由縱向伸縮振子驅動旋轉對稱彎曲振動殼體（圖?4），換能器的振動殼體是一個旋轉對稱結構體，或者沿圓周分布的一系列桶條梁，一般由?1?個縱向伸縮的振子驅動，包括?I?型彎張換能器、II?型彎張換能器、III?型彎張換能器的凸型結構和凹型結構等。圖?4a?為?I?型彎張換能器的凹型結構，亦稱為凹筒彎張換能器，蔡志恂等研制了?Terfenol-D?驅動的凹筒彎張換能器。圖?4b?為?III?型彎張換能器的凸型結構，亦稱為葫蘆式彎張換能器，Chai?等研究了?PZT?和?PZT+Terfenol-D?聯合驅動的葫蘆式彎張換能器，對聯合激勵的發射特性參數進行了仿真分析。圖?4c?為磁致伸縮-壓電聯合激勵的凹筒彎張換能器，設計中應用了?Terfenol-D?和?PZT?兩種激勵元件組成復合縱向振子。圖?4d?為多壓電堆激勵的凹筒彎張換能器，在殼體不變和壓電陶瓷材料總體積相同前提下，分析不同個數（1—4個）壓電堆驅動對換能器性能的影響，設計研制了三壓電堆激勵的凹筒彎張換能器。
圖 4 長型旋轉體彎張換能器
扁型旋轉體彎張換能器。該類換能器由徑向擴張振子驅動旋轉對稱彎曲振動殼體，換能器的振動殼體為?1?個旋轉對稱結構體，一般為?1?對凸或凹的球冠（或類球冠）或圓盤等組成，由?1?個徑向擴張的圓環或圓片振子驅動，包括?V?型彎張換能器、VI?型彎張換能器、圓盤型彎張換能器等，在此介紹小尺寸?V?型彎張換能器——Cymbal和圓盤型彎張換能器。圖?5a?為小尺寸?V?型彎張換能器，由徑向振動的壓電陶瓷圓片驅動?1?對金屬端帽產生彎曲振動；圖?5b?為圓盤型彎張換能器，設計中采用?PZT-4?徑向極化壓電陶瓷環驅動彎曲圓盤，圓盤沿徑向切縫分成?16?等分的扇形結構減少橫向振動耦合。這?2?種結構形式的彎張換能器具有諧振頻率低、幾何尺寸小、電聲效率高等特點。
圖 5 扁型旋轉體彎張換能器