Моделирование пьезокомпозита для создания оптимальной конструкции гидроакустического приемника / Modeling Piezocomposite to Create the Optimal Design of Hydroacoustic Receiver

Доля В.К. / Dolya, V.K.
Научное конструкторско-технологическое бюро «Пьезоприбор» Южного федерального университета / RUS Научное конструкторско-технологическое бюро «Пьезоприбор» Южного федерального университета
Мараховский М.А. / Marakhovskiy, M.A.
Научное конструкторско-технологическое бюро «Пьезоприбор» Южного федерального университета / RUS Научное конструкторско-технологическое бюро «Пьезоприбор» Южного федерального университета
Панич А.А. / Panich, A.A.
Научное конструкторско-технологическое бюро «Пьезоприбор» Южного федерального университета / RUS Научное конструкторско-технологическое бюро «Пьезоприбор» Южного федерального университета
Свирская С.Н. / Svirskaya, S.N.
Научное конструкторско-технологическое бюро «Пьезоприбор» Южного федерального университета / RUS Научное конструкторско-технологическое бюро «Пьезоприбор» Южного федерального университета
Выпуск в базе РИНЦ
Доля В.К., Мараховский М.А., Панич А.А., Свирская С.Н. Моделирование пьезокомпозита для создания оптимальной конструкции гидроакустического приемника // Физические основы приборостроения. 2017. Т. 6. № 4(26). С. 68–73. DOI: 10.25210/jfop-1704-068073
Dolya, V.K., Marakhovskiy, M.A., Panich, A.A., Svirskaya, S.N. Modeling Piezocomposite to Create the Optimal Design of Hydroacoustic Receiver // Physical Bases of Instrumentation. 2017. Vol. 6. No. 4(26). P. 68–73. DOI: 10.25210/jfop-1704-068073


Аннотация: В основе современных гидроакустических преобразова- телей всё чаще используются пьезокомпозиты связно- сти 1-3, обладающие множеством преимуществ по срав- нению с монолитной пьезокерамикой (высокая объём- ная чувствительность, низкий акустический импеданс, пониженная плотность). С целью оптимизации строе- ния и характеристик пьезокомпозита связности 1-3, проведено моделирование методом конечных элемен- тов. В результате моделирования исследовано влияние расположения и степени заполнения пьезоактивной составляющей в объёме пьезокомпозита на его свой- ства. Установлено, что расчетные и экспериментальные данные совпадают. На основе полученных данных сфор- мулированы условия оптимальной композиции, обла- дающей максимальными значениями коэффициента преобразования по заряду ( M ).
Abstract: At the heart of modern hydroacoustic transducers are increasingly used composites of 1-3 connectivity, which has many advantages compared with monolithic piezoelectric ceramics (high volumetric sensitivity, low acoustic impedance, low density). To optimize the structure and characteristics of piezocomposite connectivity 1-3, the simulation by the finite element method. As a result of modeling the influence of location and extent of filling piezoactive component in the volume of piezocomposite on its properties. It is established that the calculated and experimental data coincide. Based on the data formulated conditions optimal compositions have maximum values of conversion factor in the charge ( M ).
Ключевые слова: коэффициент пре- образования по заряду, пьезоактивная составляющая, гидроакустические приемники, piezocomposite, the conversion factor in the charge, коэффициент пре- образования по заряду


Литература / References
  1. Nicolaides, K., Jideani, J. Evaluation of the Side Lobe Level Properties of 1-3 and 2-2 Piezocomposite Sonar Transducers with Printed Triangular Shape Electrodes in Comparison to a Convention Transducer Comprising of six PZT Bars with Analogue Network // Physics Procedia, 2015. Vol. 70. P. 978.
  2. Avellaneda, M., Swart, P.J. Calculating the Performance of 1-3 Piezoelectric Composites for Hydrophone Applications: An effective medium approach // J. Acoust. Soc. Am., 1998. Vol. 103. P. 1449.
  3. Свирская С.Н. Пьезокерамическое материаловедение. Р-Д.: Южный федеральный университет, 2009.
  4. Крупник A.M., Сажина А.Б., Осипова С.Е. Влияние электрического сопротивления полимерной матрицы и условий поляризации на пьезомодуль композитов на основе мелкодисперсной керамики и ПВДФ // Тезизы докладов II Всесоюзного семинара. М.: Отделение НИИТЭХИМа, 1989.
  5. Лущейкин Г.А. Полимерные пьезоэлектрики. М.: Химия, 1990.