طراحی و شبیه سازی یک ترانسدیوسر سونار پهن باند و اعتبارسنجی با آزمایش های تجربی

Authors

امین یوسفی

دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک دانشگاه یزد محمد مهدی ابوترابی

استادیار مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد

abstract

دانش مبدل های صوتی پهن باند از فناوری های جدید و مهم در حوزه سونار محسوب می شود که با توجه به برخورداری کشور ایران از منابع آبی دریایی، اهمیت دوچندانی پیدا می کند. در این مقاله پس از مقایسه عملکرد انواع ترانسدیوسرها در این حوزه، یک ترانسدیوسر پهن باند با مشخصات امپدانسی و آکوستیکی معلوم که توانایی ارسال و دریافت امواج را دارد، طراحی، شبیه سازی، ساخته و تست شده است. در ابتدا، ابعاد کلی یک ترانسدیوسر پهن باند به کمک مدل سازی پارامتر متمرکز و مدار معادل الکتریکی تقریب زده شده و سپس با افزایش درجات آزادی مدل های تحلیلی، مشخصات تمام اجزای ترانسدیوسر در یک حالت بهینه برای داشتن پهنای باند بالا به دست آمده است. مدل طراحی شده، به کمک نرم افزار المان محدود کامسول مولتی فیزیک به صورت سه بعدی شبیه سازی شده تا در ضمن مقایسه با روش طراحی تحلیلی، حل دقیق تری صورت گرفته باشد. سرانجام ترانسدیوسر مذکور ساخته و تست شده است تا داده های تئوری به دست آمده با نتایج تجربی اعتبار سنجی شوند. نتایج حاصل از آزمایش های تجربی نشان می دهد که شبیه سازی انجام شده در نرم افزار کامسول مولتی فیزیک، با دقت مناسبی توانسته است فرکانس رزونانس و بیشترین پاسخ ولتاژ ارسالی ترانسدیوسر پهن باند مورد نظر را پیش بینی کند. خطای مدل سازی سه بعدی انجام شده در پیش بینی فرکانس رزونانس و بیشترین پاسخ ولتاژ ارسالی، به ترتیب 3.8% و 5.7% است. استفاده از روش های پارامتر متمرکز و مدار معادل الکتریکی هرچند تقریب اولیه ای برای ابعاد ترانسدیوسر به دست می دهد ولی در تعیین فرکانس رزونانس و محل رخ دادن بیشترین پاسخ ولتاژ ارسالی درصد خطای بیشتری نسبت به شبیه سازی المان محدود دارد.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

طراحی و شبیه سازی یک آنتن شکافی مایکرواستریپی جدید با خاصیت پلاریزاسیون دایروی پهن باند

در این مقاله یک آنتن شکافی مایکرواستریپی چاپی جدید با خاصیت پلاریزاسیون دایروی و تغذیه شده با خط CPW طراحی، تحلیل و شبیه سازی شده است. ساختار آنتن شکافی پیشنهادی از یک پچ پله ای شکل اصلاح شده و صفحه زمین مربعی که درون آن یک شکاف پله-ای واقع شده ترکیب بندی شده است. با استفاده از پچ پله ای و صفحه زمین مربعی اصلاح شده، رزونانس های اضافی دیگری تحریک شده و پهنای باند امپدانس وسیعی مخصوصا در باند بال...

full text

طراحی و شبیه سازی یک آنتن شکافی مایکرواستریپی جدید با خاصیت پلاریزاسیون دایروی پهن باند

در این مقاله یک آنتن شکافی مایکرواستریپی چاپی جدید با خاصیت پلاریزاسیون دایروی و تغذیه شده با خط CPW طراحی، تحلیل و شبیه سازی شده است. ساختار آنتن شکافی پیشنهادی از یک پچ پله ای شکل اصلاح شده و صفحه زمین مربعی که درون آن یک شکاف پله-ای واقع شده ترکیب بندی شده است. با استفاده از پچ پله ای و صفحه زمین مربعی اصلاح شده، رزونانس های اضافی دیگری تحریک شده و پهنای باند امپدانس وسیعی مخصوصا در باند بال...

full text

طراحی و شبیه سازی یک نمونه آنتن یکپارچه پهن باند و همه جهته برای شناورهای دریایی

امروزه یکی از مسائل تخصصی و با اهمیت در ساخت شناورهای دریایی، طراحی سامانه ارتباط مخابراتی آنها است. همیشه این موضوع مطرح بوده که چگونه می‌توان ارتباط مناسبی برای شناورها در فواصل گوناگون و شرایط آب و هوایی مختلف دریا برقرار کرد، با توجه به اینکه محدودیت‌هایی همچون، حجم تجهیزات، وزن قابل تحمل و ... در شناورها همیشه وجود داشته است. یکی از قسمت‌های اصلی سامانه ارتباط مخابراتی شناورها، آنتن است. م...

full text

طراحی و شبیه سازی یک نمونه آنتن یکپارچه پهن باند و همه جهته برای شناورهای دریایی

امروزه یکی از مسائل تخصصی و با اهمیت در ساخت شناورهای دریایی، طراحی سامانه ارتباط مخابراتی آنها است. همیشه این موضوع مطرح بوده که چگونه می‌توان ارتباط مناسبی برای شناورها در فواصل گوناگون و شرایط آب و هوایی مختلف دریا برقرار کرد، با توجه به اینکه محدودیت‌هایی همچون، حجم تجهیزات، وزن قابل تحمل و ... در شناورها همیشه وجود داشته است. یکی از قسمت‌های اصلی سامانه ارتباط مخابراتی شناورها، آنتن است. م...

full text

طراحی و شبیه سازی یک آنتن شکافی مایکرواستریپی جدید با خاصیت پلاریزاسیون دایروی پهن باند

در این مقاله یک آنتن شکافی مایکرواستریپی چاپی جدید با خاصیت پلاریزاسیون دایروی و تغذیه شده با خط cpw طراحی، تحلیل و شبیه سازی شده است. ساختار آنتن شکافی پیشنهادی از یک پچ پله ای شکل اصلاح شده و صفحه زمین مربعی که درون آن یک شکاف پله-ای واقع شده ترکیب بندی شده است. با استفاده از پچ پله ای و صفحه زمین مربعی اصلاح شده، رزونانس های اضافی دیگری تحریک شده و پهنای باند امپدانس وسیعی مخصوصا در باند بال...

full text

طراحی، شبیه ­سازی عددی و آزمایش یک انژکتور گریز از مرکز با ورودی­ های مماسی

در این مقاله، روش طراحی و محاسبات یک انژکتور گریز از مرکز جریان مماسی با فرض یک سری معلومات ارائه شده است.این انژکتور براساس روش مذکور، به­ گونه­ای طراحی شده است که یک زاویه پاشش باز و ضخامت لایه خیلی کم  به ­دست می­ دهد که برای محدودیت طول محفظه­ مناسب بوده و پودرسازی ریزتری به­ دست می ­دهد. پدیده ایجاد و توسعه حفره هوا در جریان داخلی انژکتورهای گریز از مرکز پیچشی و شبیه‌سازی آن، به­ دلیل وجود...

full text

My Resources

Save resource for easier access later


Journal title:
مهندسی مکانیک مدرس

جلد ۱۶، شماره ۵، صفحات ۲۹۰-۲۹۶

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023