原理：開縫壓電圓環深海水聽器主要利用能量法得到了開縫壓電圓環水中的諧振頻率方程與電導納曲線;通過構建開縫壓電圓環低頻接收狀態等效電路圖,推導了開縫壓電圓環低頻開路電壓靈敏度;比較開縫壓電圓環和整體圓環低頻接收靈敏度,提出了利用開縫壓電陶瓷圓環與溢流結構相結合設計深海水聽器的思路;通過建立溢流式開縫壓電圓環有限元仿真模型,探討了開縫壓電圓環的低頻開路電壓靈敏度與圓環結構參數的關系。
優勢：經過仿真優化,研制了水中諧振頻率600 Hz的開縫壓電圓環深海水聽器。水池聲學測試與耐壓測試結果表明,溢流式開縫壓電圓環水聽器在100~300 Hz頻段內低頻開路電壓靈敏度最大值為-193.2 dB,最小值-197.9 dB,起伏-4.7 dB,耐靜水壓30 MPa;與采用相同尺寸壓電元件的溢流圓環水聽器相比,溢流式開縫壓電圓環水聽器的低頻開路電壓靈敏度提高20 dB;驗證了本文提出的采用開縫壓電圓環構建深海水聽器的實用性。

作者: 盧葦;藍宇;石桂欣;

單位: 哈爾濱工程大學水聲技術實驗室

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