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绪言1

第1章 换能器的基本原理1

§1．1 两自由度机械耦合振子1

§1．2 四端网络与互易定理3

§1．3 机电耦合系统4

§1．4 机电换能器的分类6

§1．5 机电转换互易关系7

§1．6 发射器的特性参数9

§1．7 接收器的特性参数10

§1．8 电动式捅声器12

§1．9 电容式传声器15

参考文献发19

第2章 压电体的性质21

§2．1 介电性21

§2．2 线性变换23

§2．8 弹性26

§2．4 压电性29

2．4．1 正向压电效应发30

2．4．2 反向压电效应32

§2．5 压电状态方程33

§2．6 机电耦合系数37

§2．7 压电陶瓷43

2．8．1 石英45

§2．8 其它一些常用的压电体限45

2．8．2 罗息盐46

2．8．3 铌酸锂48

2．3．4 压电薄膜50

2．8．5 PVDF薄膜50

参考文献52

第3章 压电体振动模式与机电参数测量55

§3．1 横向振动模式55

3．1．1 波动方程56

3．1．3 电端输入导纳57

3．1．2 自由边界57

3．1．4 约束边界58

3．1．5 等效机械回路59

3．1．6 等效机电回路发60

§3．2 纵向摄动模式62

3．2．1 波动方程62

3．2．2 自由边界下输入导纳63

3．2．3 约束边界下等效机械回路64

3．2．4 等效机电图67

§3．3 厚度振动模式68

3．3．1 波动方程68

3．3．2 自由边界条件下输入导纳69

3．3．3 等效机电图70

§3．4 薄圆环径向振动70

§3．5 薄球壳对称径向振动73

§3．6 圆片径向振动模式74

§3．7 导纳圆图79

§3．8 传输线法测量82

参考文献84

笫4章 压电(磁)换能器及测量86

§4．1 平片厚度振动换能器86

4．1．2 无盖板双面发射87

4．1．1 等效回路方程87

4．1．3 无盖板单面发射88

4．1．4 无盖板接收90

4．1．5 盖板的等效回路91

4．1．6 刘称盖板双面发射92

4．1．7 对称盖板单面发射93

4．1．8 有盖板接收94

4．1．9 负载与背材的影响95

§4．2 弯曲振动换能器98

4．2．1 固体中运动方程98

4．2．2 弯矩和扭矩99

4．2．3 压电状态方程101

4．2．4 弯曲振动方程102

4．2．5 弯曲振动方程的解103

4．2．6 简正振动105

4．2．7 发射107

4．2．8 接收111

§4．3 压电薄圆管换能器114

4．3．1 基本关系115

4．3．2 元负载时的振动116

4．3．3 空载时输入导纳117

4．3．4 有负载时的振动118

4．3．5 水下发射功率120

4．3．6 接收灵敏度121

4．3．7 低频时发射和接收123

§4．4 圆球薄壳换能器123

4．4．1 径向对称振动123

4．4．2 多模式振动开路输出电压124

4．4．3 分析力学方程及求解127

4．4．4 多模式接收灵敏度129

§4．5 聚合物和共聚物薄膜换能器134

4．5．1 PVDF波带薄膜134

4．5．2 PVDF薄膜水听器138

4．5．3 薄膜水听器的方向性142

4．6．1 磁致伸缩效应145

§4．6 磁致伸缩(压磁)换能器145

4．6．2 状态方程和耦合系数147

4．6．3 等效电路149

4．6．4 圆环磁致伸缩换能器152

§4．7 换能器特性的测量155

4．7．1 阻抗圆图155

4．7．2 发射功率157

4．7．3 接收灵敏度160

笫5章 凹面聚焦160

参考文献165

5．1．1 Rayleigh积分169

§5．1 凹球面聚焦169

5．1．2 轴线上声场分布171

5．1．3 焦平面上声场分布174

§5．2 抛物近似法计算178

5．2．1 抛物近似178

5．2．2 抛物方程的解180

5．2．3 凹球面聚焦声场的分析180

5．2．4 脉冲声场分布183

§5．3 凹圆柱面聚焦188

5．3．1 理论方法188

5．3．2 圆柱轴线上声场192

5．3．3 半圆柱凹面聚焦声场194

参考文献197

第6章 透镜199

§6．1 声透镜特点199

6．3．2 基本关系200

§6．2 几何理论201

6．2．1 声在球面上折射201

6．2．2 薄透镜202

6．2．3 厚透镜203

§6．8 波动理论205

6．3．1 波动观点205

6．3．3 轴向衍射图案208

6．3．4 侧向衍射图案209

§6．4 聚焦增益212

6．4．1 聚焦区212

6．4．2 强度增益212

6．4．3 有介质吸收时的聚焦增益213

§6．5 相位控制214

6．5．1 像差214

6．5．2 阶梯透镜216

6．5．3 Fresnel波带片217

6．5．4 动态聚焦217

6．6．1 理论关系218

§6．6 球形液体透镜218

6．6．2 分离变量解219

6．6．3 聚焦场分布特征222

§6．7 脉冲声场225

6．7．1 瞬态声场积分表示225

6．7．2 旋转圆弧形透镜226

6．7．3 脉冲响应函数的变换227

6．7．4 若干典型透镜的特性229

参考文献发235

7．1．1 爆炸声源237

§7．1 点声源237

第7章 反射聚焦系统237

7．1．2 液电脉冲源240

7．1．3 冲击脉冲波形241

§7．2 球面波在凹抛物面上反射243

§7．3 连续球面波在凹椭球面上反射聚焦248

7．3．1 基本理论关系249

7．3．2 轴向声场252

7．3．3 焦点上声压254

7．3．4 侧向声场255

§7．4 脉冲波在凹椭球面上反射聚焦257

7．4．1 反射脉冲响应258

7．4．2 轴线上脉冲261

7．4．3 聚焦点上脉冲263

7．4．4 侧向脉冲264

7．4．5 脉冲能量的空间分布268

§7．5 弱冲击波在凹椭球面上反射聚焦271

7．5．1 波面的速度272

7．5．2 出现间断面的距离272

7．5．3 锯齿波的衰减274

7．5．4 声场一般关系277

7．5．5 主轴上声压279

7．5．6 近轴声压281

参考文献284

第8章 聚焦系统与非线性声287

§8．1 聚焦声中二次谐波287

§8．2 聚焦声中高次谐波290

§8．3 Gauss振幅分布的凹球面292

§8．4 声参量阵299

8．4．1 差频波基本方程299

8．4．2 差频波辐射302

8．4．3 参量接收阵304

8．4．4 非线性参量成像306

§8．5 参量聚焦声源307

参考文献311