【摘 要】
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本文对流体中弯曲振子的脉冲响应进行数值模拟,得到的结论可服务于先进声波测井仪器换能器的设计和研制。文中首先利用大型有限元通用软件ANSYS建立了多个流体中弯曲振子换能
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本文对流体中弯曲振子的脉冲响应进行数值模拟,得到的结论可服务于先进声波测井仪器换能器的设计和研制。文中首先利用大型有限元通用软件ANSYS建立了多个流体中弯曲振子换能器模型,多个模型下的脉冲响应模拟结果表明,激励脉冲的脉宽对弯曲振子的振动形态有极大影响。当弯曲振子的振动位移关于垂直于长度方向的中轴面和垂直于宽度方向的中轴面对称时,采用四分之一球体模型代替完全球体模型模拟流体中弯曲振子的脉冲响应是可行的。对四分之一球体模型中的弯曲振子施加不同脉宽的矩形和半周期正弦波脉冲激励,发现单个脉冲激励的条件下,脉冲宽度和脉冲激励时间内的幅度变化决定着整个弯曲振子振动形态和周围声场的变化,不同脉宽的脉冲激励下的弯曲振子的振动形态和周围声场是不同的。对弯曲振子周围声压及其频谱的分析表明,只有以0.5倍的弯曲振子基频对应的周期时间作为矩形激励脉冲的脉宽,或是以0.75倍的弯曲振子基频对应的周期时间作为半周期正弦波激励脉冲的脉宽,才能使弯曲振子得到最充分地激励。弯曲振子换能器作为新一代的声波换能器,必能随着声波测井技术的不断发展而得到更为普遍的应用。
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