Магнитострекционные и пьезоэлектрические преобразователи. При изучении темы магнитострикционных преобразователей необходимо студенту иметь понятие о физических причинах явления

При изучении темы магнитострикционных преобразователей необходимо студенту иметь понятие о физических причинах явления. Следует обратить внимание на работу магнитострикционного преобразователя с постоянным подмагничиванием. И что достаточно важно, с практической точки зрения, условия работы при обратном магнито-стрикционном эффекте должны обязательно сопровождаться наличием магнитного поля, это необходимое условие студент должен уметь объяснить.

При изучении явления пьезоэлектричества необходимо объяснить суть явления, обратив внимание на наличие прямых и обратных пьезоэлектрических эффектов. Важным моментом в теории пьезоэлектричества является наличие у пьезоэлектриков продольного и поперечного эффектов.

Необходимо в этом разделе познакомиться с видами конструктивного исполнения гидроакустических преобразователей (антенн).

Одним из принципиальных понятий при изучении темы излучения и приема звука является направленность действия гидроакустических антенн. Студенту необходимо по формуле оценить значение фактора направленности и угла ширины диаграммы, отследить зависимость их от конструктивных особенностей.

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Пример 1.

Рассчитать длину никелевого магнитострикционного преобразователя, работающего на частоте собственного резонанса F = 19.7 кГц.

Решение.

Частота собственных упругих колебаний стержня определяется выражением:

F =(n/2L)√ E/ρ,

где, n -номер гармоники;

L-длина стержня;

Е - модуль упругости для никеля = 20.4∙10¹º Н/м;

ρ – плотность, для никеля = 8.8∙10³ кг/м³.

Подставить данные и решить арифметические действия.

Пример 2.

Построить полярную диаграмму направленности гидроакустической антенны размером L=25 см, работающего на частоте 25.5 кГц.

Решение

Для построения энергетической диаграммы линейного излучателя воспользуемся

выражением:

G_i =sin{(πL/λ)∙sinα_i}/(πL/λsinα_i):

где, λ = с/F;

α_i – произвольный расчетный угол отклонения от центральной оси в гр. с шагом через 2- 3 град.

По данным расчета строится полярная диаграмма по направлению 0, принимаем

G₀ = 1, и относительно выбранного линейного масштаба G₀ откладываем значение G _i.

Тема 3

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: