基于有限元仿真的水声换能器声学性能研究

论文运用基于COMSOL有限元仿真的方法,分析了压电换能器的声学性能。首先设计了长度为1mm,宽度为0.5mm,厚度为0.5mm的压电陶瓷晶体,通过仿真得到了以陶瓷晶体为中心的90°角范围内的近场声压场、远场声压级以及电位移矢量。然后通过改变压电陶瓷材料的介电常数,分析了介电性能的变化对换能器声压强度的影响。最后通过改变压电材料的厚度,研究了厚度的变化对换能器声压强度的影响。研究结果表明压电晶体的厚度越小、介电常数越大换能器的声学性能越好。