Dependence of the Dynamic Mechanical and Acoustic Properties of the “Transducer - Electroelastic Screen” System on the Frequency of Electrical Excitation of the Screen

Abstract

Рішення проблеми багатофункціональності акустичних локаційних пристроїв пов'язане зі створенням можливостей оперативного управління характеристиками їх акустичних систем. Для цього їх акустичні екрани повинні бути виконані в електропружних тілах. Для типового елемента такої системи, що складається з перетворювача та електропружного акустичного екрана, задача визначення аналітичних співвідношень, що описують механічне, акустичне та електричне поля цього елемента, вирішується зв’язаними полями в багатозв’язаних областях. При цьому взаємний зв’язок акустичних полів під час їх формування, взаємовплив процесів перетворення енергії та формування, вплив процесу оперативного управління характеристиками електропружного акустичного екрана та реакції навколишнього середовища на враховано збудження в них акустичних хвиль. У результаті аналізу результатів чисельного експерименту для варіантів конструкції типового елемента з однаковими та різними частотами основних резонансів перетворювача та екрана встановлено залежність механічних та акустико-динамічних властивостей елемента від в ході оперативної зміни встановлено та порівняно характеристики екрана. Визначено закономірності цих властивостей для різних діапазонів частот і надано їх фізичне обґрунтування.

The solution to the problem of the multi-functionality of acoustic location devices is connected with creating opportunities for operational management of the characteristics of their acoustic systems. For this, their acoustic screens must be made in electroelastic bodies. For a typical element of such a system, consisting of a transducer and an electroelastic acoustic screen, the problem of determining analytical ratios describing the mechanical, acoustic, and electric fields of this element is solved by coupled fields in multicoupled regions. At the same time, the mutual connection of acoustic fields during their formation, the mutual influence of energy transformation and formation processes, the influence of the process of operational management of the characteristics of the electroelastic acoustic screen, and the reaction of the surrounding medium to the excitation of acoustic waves in them are taken into account. As a result of the analysis of the results of the numerical experiment for the construction options of a typical element with the same and different frequencies of the main resonances of the transducer and the screen, the dependence of the mechanical and acoustic dynamic properties of the element during the operational change of the screen characteristics was established and compared. The regularities of these properties for different frequency ranges are determined, and their physical justification is given.