Закономерности взаимодействия плоской акустической волны с цилиндрической решеткой, состоящей из пьезокерамических цилиндрических преобразователей

Abstract

Выполнен численный анализ связанных полей, возникающих в круговых и дуговых цилиндрических решетках, образованных из тонкостенных пьезокерамических цилиндрических преобразователей, при взаимодействии их с плоскими акустическими волнами. Установлены физические закономерности влияния этого взаимодействия на акустические, механические и электрические поля решеток в зависимости от параметров преобразователей, решеток и волн. Показано, что взаимодействие преобразователей в такой системе обуславливает потерю однородности угловой зависимости акустических, механических и электрических полей отдельных преобразователей, а также приобретение направленных свойств системой в целом. Установлена существенная роль внутренней области круговых решеток на формирование их диаграмм рассеяния.

Виконано чисельний аналіз зв'язаних полів, що виникають у кругових та дугових циліндричних гратках, утворених із тонкостінних п'єзокерамічних циліндричних перетворювачів, при взаємодії їх з плоскими акустичними хвилями. Встановлені фізичні закономірності впливу цієї взаємодії на акустичні, механічні й електричні поля граток в залежності від параметрів перетворювачів, граток та хвиль. Показано, що взаємодія перетворювачів у такій системі обумовлює втрату однорідности кутової залежності акустичних, механічних та електричних полів окремих перетворювачів, а також набуття напрямлених властивостей системою в цілому. Показана суттєва роль внутрішньої області кругових граток на формування їхніх діаграм розсіяння.

A numerical analysis of conjugated fields, which appear in circular and arc cylindrical arrays consisting of thin-walled piezoelectric ceramic cylindrical transducers was performed for interaction of those arrays with plane acoustical waves. The physical regularities of influence of mentioned interaction on acoustical, mechanical and electrical fields of arrays were established in dependence from parameters of transducers, arrays and waves. It was shown that interaction of transducers in such system controls a loss of angular uniformity of acoustical mechanical and electrical fields of separate transducers as well, as an acquiring of directed properties by whole system. The significant role of the internal domain of circular arrays is shaping of their scattering diagrams was established.