Фізичні поля прийомних криволінійних акустичних антен з екранами
DSpace at NTB NTUU KPI
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Фізичні поля прийомних криволінійних акустичних антен з екранами
|
|
| Creator |
Кандрачук, Іван Вікторович
|
|
| Description |
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.08 - прикладна акустика та звукотехніка. Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», Київ, 2010. Дисертація присвячена розробці методів розрахунку параметрів кругових та дугових циліндричних антен для різних типів екранів, та аналізу процесів, що відбуваються в акустичних, механічних та електричних полях, що може бути використаний при проектуванні гідроакустичних антен. Проведені дослідження фізичних полів криволінійної антени з екранами. Досліджено кругові та дугові системи. У якості екранів були розглянуті локально-реагуючий та електропружний. Розглянуті акустичні, електричні та механічні поля. В процесі виконання роботи отримані аналітичні вирази для опису всіх типів цих полів. Виконані чисельні дослідження параметрів цих полів в залежності від параметрів решіток та хвиль, що падають, виконаний їх систематизований аналіз, та встановлені закономірності формування вказаних полів. Результати досліджень підтверджені експериментально. Надане фізичне трактування отриманих результатів на основі яких сформульовані рекомендації по практичній реалізації антен типу, що розглядається. Результати досліджень впроваджені у виробництво акустичних антен. Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.09.08 - прикладная акустика и звукотехника. Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», Киев, 2010. Диссертация посвящена разработке методов расчета параметров круговых и дуговых цилиндрических антенн для разных типов экранов, и анализа процессов, которые происходят в акустических, механических и электрических полях, что может быть использовано при проектировании гидроакустических антенн. Даны постановки и развит метод решения многосвязных краевых задач гидроэлектроупругости применительно к криволинейным системам, содержащим пьезокерамические круговые цилиндрические преобразователи со строгим учетом связанности акустоэлектромеханических полей и взаимовлияния многократно отраженных системами волн. Метод позволяет сводить решение рассматриваемых систем дифференциальных уравнений в частных производных к решению бесконечных систем линейных алгебраических уравнений и выполнять расчеты физических характеристик связанных полей систем с контролируемой точностью.Получено аналитическое решение задачи о взаимодействии плоских акустических волн с криволинейной гидроэлектроупругой системой, состоящей из конечного числа тонкостенных круговых цилиндрических преобразователей с радиальной поляризацией и экрана произвольной акустической жесткости во внутренней полости системы. Рассмотрены случаи, когда электроды преобразователей разомкнуты, закорочены или замкнуты через комплексное нагрузочное сопротивление. Произведен систематизированный анализ динамического поведения круговой и дуговой цилиндрических систем при замыкании электродов преобразователей через нагрузочные сопротивления и строгом учете их взаимного влияния (для двух предельных жесткостных свойств акустического экрана - идеально податливого и абсолютно жесткого). В зависимости от геометрических и физических характеристик систем, преобразователей и экрана выявлены закономерности формирования акустических и механических полей и электрических сигналов на выходе преобразователей и систем в целом. В рамках теории тонких электроупругих оболочек и акустического приближения получено аналитическое решение задачи о взаимодействии плоских акустических волн с гидроэлектроупругой криволинейной системой, образованной из конечного числа тонких цилиндрических пьезокерамических преобразователей и электроупругого экрана во внутренней полости системы, представляющего собой цилиндрическую пьезокерамическую оболочку. Рассмотрены случаи, когда электроды преобразователей разомкнуты, закорочены или замкнуты через нагрузочное сопротивление. Выполнены расчеты, произведен анализ и выявлены основные закономерности формирования акустических, механических и электрических полей гидроэлектроупругими круговыми и дуговыми системами с упругим экраном во внутренней полости систем в зависимости от геометрических и физических характеристик систем и их элементов. Экспериментальным путем на промышленном образце гидроэлектроупругой системы, образованной из цилиндрического пьезокерамического преобразователя и упругого акустического экрана, выполнены исследования зависимости электрических полей на выходе системы от углов прихода плоских волн. На основании сопоставления полученных экспериментальных и теоретических результатов подтверждена возможность использования выбранных прикладных моделей гидроэлектроупругих систем, базирующихся на гипотезах Кирхгофа-Лява и акустических приближениях, для описания акустических, механических и электрических полей систем гидроакустических преобразователей, используемых в гидроакустической аппаратуре. Результаты исследований внедрены в практику проектирования акустических антенн. Thesis for the degree of Ph.D. in the specialty 05.09.08 - Applied Acoustics and Sound Technics. National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute", Kyiv, 2010. The Thesis investigates and develops methods for calculating the parameters of a circular arc and cylindrical antennas for different types of screens, and analysis of processes occurring in the acoustic, mechanical and electrical fields that can be used in the design of hydroacoustic antennas. The investigations of physical fields of curvilinear antennas with screens were held. The circular and arc system was considered. As the screens locally reactive and electroelastic ones were taking into account. We consider acoustic, electric and mechanical fields. During the process of the performance we use the analytical expressions to describe all types of fields. The numerous investigations of the parameters of the fields depending on the parameters of lattices and the waves that fall were provided, their systematic analysis was made, and regularities of formation of these fields were established. The research results are confirmed experimentally. Physical interpretation of the results on which recommendations were formulated for practical implementation of such antennas was provided. The research results are applied in the production of acoustic antennas. |
|
| Publisher |
НТУУ "КПІ"
|
|
| Date |
2011-02-18T11:07:52Z
2011-02-18T11:07:52Z 2010 |
|
| Type |
Thesis
|
|
| Identifier |
http://library.kpi.ua:8080/handle/123456789/698
|
|
| Language |
uk
|
|