李宽，蓝宇，李琪

(哈尔滨工程大学水声技术重点实验室，黑龙江哈尔滨150001)

目前国内使用较成熟的换能器分析软件，无法对磁致伸缩类型的换能器直接进行建模分析，例如ANSYS有限元软件，它不具有解决磁致伸缩机电耦合问题的模块，而是通过压电-压磁比拟法进行类比计算的［1］，并且很多计算结果还要进行适当的转换，过程相对繁琐，容易出错.作为国内新引进的专业换能器分析软件，ATILA对于此类问题的分析优势明显，国外使用此软件解决各类换能器问题已有多年经验［2］，但在国内还只是刚刚起步.如何利用好ATILA有限元软件对换能器进行准确有效的分析，发挥出其优异的性能，是目前需要研究的课题.稀土超磁致伸缩材料TbxDy1-xFe2-y，具有较低的各向异性，并可以获得较大的磁致伸缩系数［3］.这种材料的应变比压电陶瓷的大4倍以上，能量密度比压电陶瓷的大10倍以上，并且杨氏模量较低，因此常被用于设计低频、大功率水声换能器［4-5］.其中，应用最多的是结构相对简单、性能稳定的纵振式换能器.欧美一些国家设计出了不同结构形式的超磁致伸缩纵振换能器［6-7］，近些年，国内很多研究机构也进行了相关研究［8-9］，结果均显示了其在中低频段具有优良的性能.本文利用ATILA有限元软件建模并计算了一个稀土超磁致伸缩材料作为驱动元件的纵振换能器，通过纵向振动和弯曲振动耦合实现宽频带发射.换能器磁路部分的设计是通过ANSYS有限元软件完成的……