13型压电复合材料矢量水听器

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分类号： ＵＤＣ：
密级： 编号：
工学硕士 导 教 师：陈洪娟 学科、专业 ：水声工程 学位论文主审人：洪连进 教授 教授
哈尔滨工程大学
2013 年 3 月
分类号： ＵＤＣ：
密级： 编号：
工学硕士学位论文
1-3 型压电复合材料矢量水听器
程大学送交有关部门进行保存、汇编等。 作者（签字）： 日期： 年 月 日 导师（签字）： 年 月 日
1-3 型压电复合材料矢量水听器
摘
要
21 世纪是海洋的世纪， 海洋中不仅蕴藏着丰富的自然资源， 还具有重要的战略地位。 目前各国都在加大对海洋的探索力度，作为海洋探测系统中必不可少的部分，水听器的 研究具有重要意义。 矢量水听器是一种新型的水听器，它既能测量声场中的声压信息，又能测量其矢量 信息（质点振速） 。目前，矢量水听器多采用 PZT 陶瓷材料作为其敏感元件，而随着人 们对复合材料研究的不断深入，1-3 型压电复合材料也开始应用于水听器的制作。 本文首先分析了影响矢量水听器接收声压灵敏度的因素， 并以此为理论依据制作了 一只矢量水听器，该水听器直径为 170 mm,工作频带 20Hz-1000Hz，其内部是四个采用 不同的敏感元件和质量块制作的加速度传感器。通过测试发现：1-3 型压电复合材料相 比 PZT 陶瓷材料更适合于制作矢量水听器， 同时， 采用大密度的质量块也能显著提高水 听器的接收性能。 关键词：矢量水听器；加速度传感器；压电复合材料
哈尔滨工程大学硕士学位论文
1-3 型压电复合材料矢量水听器
ABSTRACT
The 21st century is the century of ocean, the ocean not only contain rich natural resources, but also has important strategic position. At present, many countries are increasing exploration of ocean dynamics, as an indispensable part of ocean detection system, hydrophone research is of great significance. Vector hydrophone is a new type of hydrophone, it can not only measure the acoustic pressure information in the sound field, also can measure the vector information (particle vibration velocity). At present, the vector hydrophone using PZT ceramic materials as a sensitive element, and with the deepening of the research of composite materials, 1-3 type piezoelectric composite materials are applied to the hydrophone. This article first analyzes the factors affecting receive pressure sensitivity of the vector hydrophone, and the theory basis for making a diameter of 170 mm vector hydrophone, its working frequency band is 20Hz-1000Hz, its internal is four accelerometer with different sensitive element and different mass . Through the test found that: compared with the PZT ceramic materials, 1-3 piezoelectric composite is more suitable for the production of vector hydrophone. At the same time, use high density block can significantly improve the receiving performance of hydrophone. Key words: Vector Hydrophone; Accelerometer; Piezoelectric composite materials
1-3 Piezoelectric Composites Vector Hydrophone
Candidate： Wang Wei Supervisor： Prof. Chen Hongjuan Academic Degree Applied for： Master of Engineering Speciality： Underwater Acoustic Engineering Date of Submission： March，2013 Date of Oral Examination： March，2013 University： Harbin Engineering University
硕士研究生 指导教师 学位级别 学科专业 所在单位
： 王 威 ： 陈洪娟 教授 ： 工学硕士 ： 水声工程 ： 水声工程学院
论文提交日期： 2013 年 3 月 论文答辩日期： 2013 年 3 月 学位授予单位： 哈尔滨工程大学
Classified Index： U.D.C：
A Dissertation for the Degree of M.Eng
1-3 型压电复合材料矢量水听器
目
录
第 1 章 绪论 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·1 1.1 研究背景 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·1 1.2 压电复合材料 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·1 1.2.1 压电复合材料简介 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·1 1.2.2 压电复合材料的分类 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·2 1.3 1-3 型压电复合材料 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·2 1.3.1 1-3 型压电复合材料的制备 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·3 1.3.2 1-3 型压电复合材料的优点 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·5 1.4 1-3 型压电复合材料的应用研究 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·5 1.4.1 国外发展概况 · · · · ·