این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۱۶، شماره ۵، صفحات ۲۹۰-۲۹۶
عنوان فارسی طراحی و شبیه‌سازی یک ترانسدیوسر سونار پهن‌باند و اعتبارسنجی با آزمایش‌های تجربی
چکیده فارسی مقاله دانش مبدل‌های صوتی پهن‌باند از فناوری‌های جدید و مهم در حوزه سونار محسوب می‌شود که با توجه به برخورداری کشور ایران از منابع آبی دریایی، اهمیت دوچندانی پیدا می‌کند. در این مقاله پس از مقایسه عملکرد انواع ترانسدیوسرها در این حوزه، یک ترانسدیوسر پهن‌باند با مشخصات امپدانسی و آکوستیکی معلوم که توانایی ارسال و دریافت امواج را دارد، طراحی، شبیه‌سازی، ساخته و تست شده است. در ابتدا، ابعاد کلی یک ترانسدیوسر پهن‌باند به کمک مدل‌سازی پارامتر متمرکز و مدار معادل الکتریکی تقریب زده شده و سپس با افزایش درجات آزادی مدل‌های تحلیلی، مشخصات تمام اجزای ترانسدیوسر در یک حالت بهینه برای داشتن پهنای باند بالا به دست آمده است. مدل طراحی‌شده، به کمک نرم‌افزار المان محدود کامسول مولتی‌فیزیک به‌صورت سه بعدی شبیه‌سازی ‌شده تا در ضمن مقایسه با روش طراحی تحلیلی، حل دقیق‌تری صورت گرفته باشد. سرانجام ترانسدیوسر مذکور ساخته و تست شده‌است تا داده‌های تئوری به‌دست‌آمده با نتایج تجربی اعتبار سنجی شوند. نتایج حاصل از آزمایش‌های تجربی نشان می‌دهد که شبیه‌سازی انجام شده در نرم‌افزار کامسول مولتی‌فیزیک، با دقت مناسبی توانسته است فرکانس رزونانس و بیشترین پاسخ ولتاژ ارسالی ترانسدیوسر پهن‌باند مورد نظر را پیش‌بینی کند. خطای مدل‌سازی سه بعدی انجام شده در پیش‌بینی فرکانس رزونانس و بیشترین پاسخ ولتاژ ارسالی، به ترتیب 3.8% و 5.7% است. استفاده از روش‌های پارامتر متمرکز و مدار معادل الکتریکی هرچند تقریب اولیه‌ای برای ابعاد ترانسدیوسر به دست می‌دهد ولی در تعیین فرکانس رزونانس و محل رخ دادن بیشترین پاسخ ولتاژ ارسالی درصد خطای بیشتری نسبت به شبیه‌سازی المان محدود دارد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Design and Simulation of a Broadband Sonar Transducer and the Experimental Validation
چکیده انگلیسی مقاله Knowledge of broadband transducers is a new technology in the field of sonar science. Considering that Iran has sea water resources, its importance becomes more and more. In this article, after studying the performance of the kinds of transducers in the field of sonar transducers, a proper broadband transducer with the specific impedance and acoustical characteristics that can send and receive signals, is designed, simulated, fabricated and tested. At first, overall dimension of a broadband transducer with lumped parameter model and electrical equivalent circuit model was approximated and then, with increasing the degrees of freedom of analytical models, all characteristics of the optimum transducer parts were obtained in order to have a large bandwidth. By using a finite element software (COMSOL Multiphysics), the designed model was simulated and the obtained results have been compared with analytical design solution. Finally, the transducer was fabricated and tested in order to the modeled and simulated data be validated with practical ones. The obtained experimental results showed that the simulation with COMSOL Multiphysics can predict the resonance frequency and maximum transmitting voltage response (TVR) of the broad bandwidth transducer with a reasonable precision. The prediction error of resonance frequency and maximum TVR by COMSOL is 3.8% and 5.7%, respectively. The use of lumped parameter and electrical equivalent circuit models, however, gives an initial approximation for transducer dimensions, but in determination of the resonance frequency and the frequency of maximum TVR has a higher error in comparison with the finite element method.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله امین یوسفی |
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک دانشگاه یزد
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه یزد (Yazd university)

محمد مهدی ابوترابی | mohammad mehdi
استادیار مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه یزد (Yazd university)

نشانی اینترنتی http://mme.modares.ac.ir/article_14644_0671f7b90e81c247474235333e9d36f5.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1256/article-1256-227453.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات