换能器与聚焦系统PDF电子书下载

绪言 1

第1章 换能器的基本原理 1

§1．1 两自由度机械耦合振子 1

§1．2 四端网络与互易定理 3

§1．3 机电耦合系统 4

§1．4 机电换能器的分类 6

§1．5 机电转换互易关系 7

§1．6 发射器的特性参数 9

§1．7 接收器的特性参数 10

§1．8 电动式捅声器 12

§1．9 电容式传声器 15

参考文献发 19

第2章 压电体的性质 21

§2．1 介电性 21

§2．2 线性变换 23

§2．8 弹性 26

§2．4 压电性 29

2．4．1 正向压电效应发 30

2．4．2 反向压电效应 32

§2．5 压电状态方程 33

§2．6 机电耦合系数 37

§2．7 压电陶瓷 43

2．8．1 石英 45

§2．8 其它一些常用的压电体限 45

2．8．2 罗息盐 46

2．8．3 铌酸锂 48

2．3．4 压电薄膜 50

2．8．5 PVDF薄膜 50

参考文献 52

第3章 压电体振动模式与机电参数测量 55

§3．1 横向振动模式 55

3．1．1 波动方程 56

3．1．3 电端输入导纳 57

3．1．2 自由边界 57

3．1．4 约束边界 58

3．1．5 等效机械回路 59

3．1．6 等效机电回路发 60

§3．2 纵向摄动模式 62

3．2．1 波动方程 62

3．2．2 自由边界下输入导纳 63

3．2．3 约束边界下等效机械回路 64

3．2．4 等效机电图 67

§3．3 厚度振动模式 68

3．3．1 波动方程 68

3．3．2 自由边界条件下输入导纳 69

3．3．3 等效机电图 70

§3．4 薄圆环径向振动 70

§3．5 薄球壳对称径向振动 73

§3．6 圆片径向振动模式 74

§3．7 导纳圆图 79

§3．8 传输线法测量 82

参考文献 84

笫4章 压电(磁)换能器及测量 86

§4．1 平片厚度振动换能器 86

4．1．2 无盖板双面发射 87

4．1．1 等效回路方程 87

4．1．3 无盖板单面发射 88

4．1．4 无盖板接收 90

4．1．5 盖板的等效回路 91

4．1．6 刘称盖板双面发射 92

4．1．7 对称盖板单面发射 93

4．1．8 有盖板接收 94

4．1．9 负载与背材的影响 95

§4．2 弯曲振动换能器 98

4．2．1 固体中运动方程 98

4．2．2 弯矩和扭矩 99

4．2．3 压电状态方程 101

4．2．4 弯曲振动方程 102

4．2．5 弯曲振动方程的解 103

4．2．6 简正振动 105

4．2．7 发射 107

4．2．8 接收 111

§4．3 压电薄圆管换能器 114

4．3．1 基本关系 115

4．3．2 元负载时的振动 116

4．3．3 空载时输入导纳 117

4．3．4 有负载时的振动 118

4．3．5 水下发射功率 120

4．3．6 接收灵敏度 121

4．3．7 低频时发射和接收 123

§4．4 圆球薄壳换能器 123

4．4．1 径向对称振动 123

4．4．2 多模式振动开路输出电压 124

4．4．3 分析力学方程及求解 127

4．4．4 多模式接收灵敏度 129

§4．5 聚合物和共聚物薄膜换能器 134

4．5．1 PVDF波带薄膜 134

4．5．2 PVDF薄膜水听器 138

4．5．3 薄膜水听器的方向性 142

4．6．1 磁致伸缩效应 145

§4．6 磁致伸缩(压磁)换能器 145

4．6．2 状态方程和耦合系数 147

4．6．3 等效电路 149

4．6．4 圆环磁致伸缩换能器 152

§4．7 换能器特性的测量 155

4．7．1 阻抗圆图 155

4．7．2 发射功率 157

4．7．3 接收灵敏度 160

笫5章 凹面聚焦 160

参考文献 165

5．1．1 Rayleigh积分 169

§5．1 凹球面聚焦 169

5．1．2 轴线上声场分布 171

5．1．3 焦平面上声场分布 174

§5．2 抛物近似法计算 178

5．2．1 抛物近似 178

5．2．2 抛物方程的解 180

5．2．3 凹球面聚焦声场的分析 180

5．2．4 脉冲声场分布 183

§5．3 凹圆柱面聚焦 188

5．3．1 理论方法 188

5．3．2 圆柱轴线上声场 192

5．3．3 半圆柱凹面聚焦声场 194

参考文献 197

第6章 透镜 199

§6．1 声透镜特点 199

6．3．2 基本关系 200

§6．2 几何理论 201

6．2．1 声在球面上折射 201

6．2．2 薄透镜 202

6．2．3 厚透镜 203

§6．8 波动理论 205

6．3．1 波动观点 205

6．3．3 轴向衍射图案 208

6．3．4 侧向衍射图案 209

§6．4 聚焦增益 212

6．4．1 聚焦区 212

6．4．2 强度增益 212

6．4．3 有介质吸收时的聚焦增益 213

§6．5 相位控制 214

6．5．1 像差 214

6．5．2 阶梯透镜 216

6．5．3 Fresnel波带片 217

6．5．4 动态聚焦 217

6．6．1 理论关系 218

§6．6 球形液体透镜 218

6．6．2 分离变量解 219

6．6．3 聚焦场分布特征 222

§6．7 脉冲声场 225

6．7．1 瞬态声场积分表示 225

6．7．2 旋转圆弧形透镜 226

6．7．3 脉冲响应函数的变换 227

6．7．4 若干典型透镜的特性 229

参考文献发 235

7．1．1 爆炸声源 237

§7．1 点声源 237

第7章 反射聚焦系统 237

7．1．2 液电脉冲源 240

7．1．3 冲击脉冲波形 241

§7．2 球面波在凹抛物面上反射 243

§7．3 连续球面波在凹椭球面上反射聚焦 248

7．3．1 基本理论关系 249

7．3．2 轴向声场 252

7．3．3 焦点上声压 254

7．3．4 侧向声场 255

§7．4 脉冲波在凹椭球面上反射聚焦 257

7．4．1 反射脉冲响应 258

7．4．2 轴线上脉冲 261

7．4．3 聚焦点上脉冲 263

7．4．4 侧向脉冲 264

7．4．5 脉冲能量的空间分布 268

§7．5 弱冲击波在凹椭球面上反射聚焦 271

7．5．1 波面的速度 272

7．5．2 出现间断面的距离 272

7．5．3 锯齿波的衰减 274

7．5．4 声场一般关系 277

7．5．5 主轴上声压 279

7．5．6 近轴声压 281

参考文献 284

第8章 聚焦系统与非线性声 287

§8．1 聚焦声中二次谐波 287

§8．2 聚焦声中高次谐波 290

§8．3 Gauss振幅分布的凹球面 292

§8．4 声参量阵 299

8．4．1 差频波基本方程 299

8．4．2 差频波辐射 302

8．4．3 参量接收阵 304

8．4．4 非线性参量成像 306

§8．5 参量聚焦声源 307

参考文献 311