The problem of sound emission is considered by a system formed from cylindrical piezoceramic radiators with internal acoustically soft screens. Longitudinal axis of emitters lie in one plane. This system is characterized by the interaction of electric, mechanical and acoustic fields in the process of conversion electrical energy to acoustical energy and acoustic fields in the process of forming them in the environments. The purpose of the work is to determine the peculiarities of the electromechanical acoustic transformation of energy by cylindrical piezoceramic radiators with internal screens in the composition of flat systems, taking into account all types of interaction.The research was carried out by the method of bound fields in multiply connected domains with the use of addition theorems for the cylindrical wave functions. The physical fields arising from the emission of sound by such a system are determined by the joint solution of the system of differential equations: the wave equation; equations of motion of thin piezoceramic shells with circular polarization in displacements; the equations of forced electrostatics for piezoceramics at given boundary conditions, the conditions of conjugation of fields at the boundaries of the division of domains and electric conditions.The solution of the problem is reduced to the solution of an infinite system of linear algebraic equations with respect to unknown coefficients of field expansions.An analysis of the results of numerical calculations, performed on the basis of the obtained analytical relations, called to establish a number of features in the electromechanical acoustic transformation of energy by emitters in the composition of flat systems. They include: the role of acoustic interaction in the process of energy conversion; determination of the mechanism of quantitative assessment of the influence of interaction on these processes; the dependence of the degree of violation of the radial symmetry of the acoustic loading of the emitters on the amount of acoustic interaction; the appearance of multimodality of the mechanical field of emitters in the structure of the plane system and the dependence of the redistribution of energy between all modes on the degree of disturbance of the radial symmetry of the acoustic loading of the emitters.
Проведені дослідження частотних і кутових характеристик амплітуд коливальних швидкостей циліндричних випромінювачів у внутрішньому об’ємі яких, заповненому рідиною, розміщені акустичні екрани в залежності від відстані між п’єзокерамічною оболонкою випромінювачів та екраном. Здійснена оцінка на їх основі можливостей механічної міцності випромінювачів. Показано, що така технічна реалізація гідроакустичних випромінювачів створює ряд переваг, цікавих з точки зору підвищення ефективності гідролокаційних станцій. Встановлено, що коливальна швидкість реальних джерел звуку суттєво залежить як від внутрішнього імпедансу, так і від реакції зовнішнього оточуючого середовища, оскільки джерела звуку відзначаються конечними значеннями свого внутрішнього механічного опору. Тому зміною звукового поля у внутрішній порожнині перетворювача можливо управляти параметрами його механічного поля. При роботі гідролокаційних станцій в режимі випромінювання в області низькочастотних резонансів екранованих перетворювачів суттєво збільшується небезпека механічного руйнування перетворювачів гідроакустичних антен в зв’язку з різким збільшенням амплітуд їх коливальних швидкостей та появою можливості перевищення амплітудами коливальних швидкостей значень, допустимих з точки зору механічної міцності. Ця обставина повинна враховуватись при побудові генераторних пристроїв трактів випромінювання гідролокаційних станцій.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2025 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.