強力電磁誘導トランスジューサによって形成される非線形集束音場の時間応答解析と実験

强电磁感应换能器形成非线性聚焦声场的时间响应分析与实验

• 批准号: 08750276
• 负责人: 土屋 隆生
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750276/
• 关键词: 有限要素法; 非線形音波; 衝撃波; 電磁誘導トランスジューサ; 振動モード; 時間応答

これまでに開発された有限要素法による電磁誘導トランスジューサの応答解析シミュレータに媒質の非線形効果を組み入れた。衝撃波は立ち上がり時間が短いことから、精度良い解析のために2次要素を採用して音場を離散化し、安定な計算のために数値減衰の手法を採用した。2,3の数値実験を行い、トランスジューサの振動特性とそれによって形成される非線形音場との関係を検討した。その結果、トランスジューサの振動板に伸び振動が励起されると効率よく非線形音波が放射されることがわかった。つぎに、開発された数値シミュレータの妥当性を検証するために、電磁誘導トランスジューサを試作した。振動板にはアルミニウム板を直径数十cmの球面状に整形したものを用いた。振動板の振動モードが音場に与える影響を検討するために、加振器を使用して2,3の振動モードを振動板に励起し、振動モードの計測を行った。振動モードはレーザードップラー振動計で計測し、音響負荷があるときと無負荷時の応答を比較して、その放射効率についても考察した。広帯域ハイドロホンプローブを用いて衝撃波形を観測し、数値シミュレータの結果と比較検討した。作成したトランスジューサのパワーが小さかったため、十分な衝撃波は得られなかったが、計算結果と実験結果の間によい対応がみられた。

The finite element method is used to analyze the electromagnetic field and the nonlinear effect of the medium. The shock wave is divided into two parts: the time is short, the accuracy is good, the analysis is secondary, the sound field is discrete, the stability is calculated, and the attenuation is reduced. 2, 3, the number of the line, the vibration characteristics and the formation of the nonlinear sound field are discussed. As a result, the vibration of the vibrating plate is excited, and the non-linear sound wave is radiated. The validity of the test and the electromagnetic induction test were investigated. The vibrating plate has a spherical shape with a diameter of tens of cm. Vibration of the vibration plate and the influence of vibration on the vibration field are discussed. The vibration of the vibration plate is excited and measured by using the vibrator. Vibrations are measured by a vibration meter, acoustic loads are compared with responses when no load is applied, and radiation efficiency is investigated. The results of the measurement and comparison of the shock wave shape and the numerical value of the shock wave are discussed. The result of the calculation is that the shock wave is generated in a small way and the shock wave is generated in a small way