Barrel-stave flextensional transducer design
1. sınıf gerilim ile bükülen akustik dönüştürücü tasarımı
- Tez No: 246741
- Danışmanlar: PROF. DR. HAYRETTİN KÖYMEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Sualtı Akustik Dönüştürücü, Barrel-Stave, Flextensional Transducer, Düşük Frekans, Yüksek Güç, Piezoelektrik, Underwater Acoustic Transducer, Barrel-Stave, Flextensional Transducer, Low Frequency, High Power, Piezoelectric
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde düşük frekanslarda yüksek güç gerektiren uygulamalara uygun 1. Sınıf fıçı tipi, gerilim ile bükülen (Barrel-stave flextensional) akustik dönüştürücü tasarımı tartışılmaktadır. Fıçı tipi dönüştürücünün iç kısmında halka tipi piezoelektrik malzeme bulunmaktadır. Bu piezoelektrik malzemeye elektriksel gerilim uygulanmakta ve piezoelektrik malzemede boylamsal hareket oluşturulmaktadır. Fıçının orta kısmında oluşan boylamsal hareketler kabuk kısmında bükülmelere neden olmaktadır. Bu şekilde fıçı mekanik bir transformatör etkisi göstererek eksenindeki küçük genlikli titreşimleri geniş fıçı yüzeyi marifeti ile ortama yükselterek aktarmaktadır.Fıçı dönüştürücü eşdeğer devre çözümlemesi MATLAB programı ile gerçekleştirilmiş ve fıçı parametrelerinin rezonans frekansı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Fıçının kritik analiz çözümlemeleri sonlu eleman modelleme (Finite Element Model: FEM) yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. ANSYS programında, fıçı, su içerisinde üç boyutlu modellenerek akustik performansı incelenmiştir. Akustik analizler piezoelektrik malzemeye gerilim uygulayarak, boşlukta ve suda dışbükey fıçı tipi dönüştürücü için gerçekleştirilmiştir. Fıçı boyutları, kabuk kalınlığı ve eğriliği, kabuk malzemesi gibi fıçının yapısal parametrelerinin, dönüştürücünün elektriksel giriş empedansı, elektro-akustik transfer fonksiyonu, rezonans frekansı, kalite faktörü üzerindeki etkileri incelenmiştir. Tasarlanan dönüştürücü ısıl analizleri sonlu eleman modellemesi ile gerçekleştirilmiştir. Dönüştürücü ölçüm sonuçları teorik sonuçlar ile karşılaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
This thesis describes the design of low frequency, high power capability class-I flextensional, otherwise known as the barrel-stave, flextensional transducer. Piezoelectric ceramic rings are inserted inside the shell. Under an electric drive, ceramic rings vibrate in the thickness mode in the longitudinal axis. The longitudinal vibration of the rings is transmitted to the shell and converted into a flexural motion. Low amplitude displacements on its axis create high total displacement on the shell, acting as a mechanical transformer.Equivalent circuit analysis of transducer is performed in MATLAB and the effects of structural variables on the resonance frequency are investigated. Critical analysis of the transducer is performed using finite element modeling (FEM). Three dimensional transducer structure is modeled in ANSYS, and underwater acoustical performance is investigated. Acoustical analysis is performed by applying a voltage on piezoelectric material both in vacuum and in water for the convex shape barrel-stave transducer. Effects of transducer structural variables, such as transducer dimensions, shell thickness, shell curvature and shell material, on the electrical input impedance, electro-acoustical transfer function, resonance frequency and quality factor are investigated. Thermal analysis of designed transducer is performed in finite element analysis. Measured results of the transducer are compared with the theoretical results.
Benzer Tezler
- Analysis and control of gun barrel vibrations
Silah namlusu titreşimlerinin analizi ve kontrolu
FIRAT BÜYÜKCİVELEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
DR. TOLGA DURSUN
YRD. DOÇ. DR. GÖKHAN OSMAN ÖZGEN
- Investigation of new applications for enhancement of gun barrel performance
Silah namlusu performansının arttırılması için yeni uygulamaların araştırılması
MURAT OYMAK
Doktora
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VELİ ÇELİK
- Av tüfeği namlu uzunluğunun saçma dağılımına etkisi ve atış mesafesinin belirlenmesinde önemi
The effect of barrel length on dispersion of bullets and importance on determination of shooting range
ADNAN ÇELİKEL
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2008
Adli TıpEskişehir Osmangazi ÜniversitesiAdli Tıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YASEMİN BALCI
- Lineer indüksiyon fırlatıcıların çoklu eviriciler ile tasarımı
Design of linear induction launchers with multi-stage inverters
SERKAN DOĞANGÜNEŞ
Doktora
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULKADİR BALIKÇI