杨斌颖，王 艳

(上海船舶电子设备研究所，上海 201108)

0 引 言

Ⅲ型弯张换能器是一种较为理想的低频大功率声源[1]。相比于具有凸型结构的Ⅰ型弯张换能器和Ⅳ型弯张换能器，Ⅲ型弯张换能器具有如下优势：(1)相同尺寸下，由于Ⅲ型弯张换能器无反相区，辐射面积更大，辐射功率更高。(2)Ⅲ型弯张换能器中振子的预应力随工作深度的增加而增加，而Ⅰ型弯张换能器和Ⅳ型弯张换能器则相反，所以Ⅲ型弯张换能器极限工作深度更大。此外，水声对抗器材一般为圆筒形，而Ⅲ型弯张换能器为回转体结构，比其他类型的换能器更便于安装，但由于其结构较为复杂，理论分析比较困难。

弯张换能器常用分析方法有5种：振动理论法、等效电路法、瑞利法、有限元法和有限元法与边界元耦合的方法[2]。目前用得比较多的是有限元法。有限元法可以对任意复杂模型进行建模分析，具有分析精度高、结果直观准确等特点[3]。

利用有限元法对Ⅲ型弯张换能器的振动特性进行分析时，边界条件的施加和网格划分等对仿真结果的影响很大。换能器实际的振动情况与仿真结果是否相符合需进一步验证。而多普勒激光测振仪可以直接测量换能器的振动幅度和速度，可得到直观的结果，将其与有限元法相结合，能够准确地对换能器的振动特性进行分析。

本文介绍了Ⅲ型弯张换能器的基本结构及工作方式，通过有限元建模分析了换能器的振动模态和电声特性。同时，采用德国Polytec公司生产的PSV-500型激光测振仪对换能器的振动情况进行了测量。……