一种降低弯曲梁换能器谐振频率的方法及其结构

技术领域

本发明属于换能器谐振频率技术领域，具体涉及一种降低弯曲梁换能器谐振频率的方法及其结构。

背景技术

作为被广泛应用在水下低频发射领域的弯曲梁类换能器，限制其发展的主要技术问题是几何尺寸。一般谐振式换能器的工作频率与几何尺寸成反比，也即换能器谐振频率越低、其几何尺寸越大。

因此，当弯曲梁换能器受限于安装平台的负重、限位或高电压等因素，在不能改变外形尺寸与有源材料的情况下，仍需进一步降低其谐振频率时，便需要改变弯曲梁换能器的振动结构。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种降低弯曲梁换能器谐振频率的方法及其结构，本发明中的弯曲梁换能器的谐振频率取决于其等效顺性与等效质量，等效顺性越高、谐振频率越低。因此在换能器外形尺寸与有源材料不变的情况下，可将弯曲梁换能器中的金属振动部分进行切割、扣槽等机加工处理，大幅提高其顺性，从而降低谐振频率。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种降低弯曲梁换能器谐振频率的方法，基于所述弯曲梁换能器的外形尺寸与有源材料不变的情况下进行，可将所述弯曲梁换能器中的金属振动壳进行切割、扣槽机加工处理；

其机加工处理，具体包括如下内容：

步骤S1：对所述金属振动壳的前后两侧壁进行切割、扣槽机加工处理，形成左右两侧对称机加工处理开设的缺口矩形槽，其左右两侧所述矩形槽之间形成有窄边连接壳，

步骤S2：对所述金属振动壳进行选取切割部位时采用如下原则：

上述所述步骤S1中的所述矩形槽在进行开设时，其底部距离所述金属振动壳的底端安装部在10-15cm处，沿由底部至顶部的方向切割、扣槽的所述矩形槽的高度为20-30cm、宽度为12-17cm。

优选的，当所述矩形槽经切割、扣槽机加工处理后开设的高度具体为30cm时，

其中，

当开设的宽度具体为12cm时，该所述弯曲梁换能器的谐振频率由原先的2kHz降低为1.30kHz，发射能量为93dB。

优选的，当所述矩形槽经切割、扣槽机加工处理后开设的高度具体为30cm时，

其中，

当开设的宽度具体为15cm时，该所述弯曲梁换能器的谐振频率由原先的2kHz降低为1.16kHz，发射能量为101dB。

优选的，当所述矩形槽经切割、扣槽机加工处理后开设的高度具体为30cm时，

其中，

当开设的宽度具体为17cm时，该所述弯曲梁换能器的谐振频率由原先的2kHz降低为1.15kHz，发射能量为107dB。

优选的，当所述矩形槽经切割、扣槽机加工处理后开设的宽度具体为17cm时，

其中，

当开设的高度具体为20cm时，该所述弯曲梁换能器的谐振频率由原先的2kHz降低为1.10kHz，发射能量为101.5dB。

优选的，当所述矩形槽经切割、扣槽机加工处理后开设的宽度具体为17cm时，

其中，

当开设的高度具体为26cm时，该所述弯曲梁换能器的谐振频率由原先的2kHz降低为1.10kHz，发射能量为106.7dB。

一种降低弯曲梁换能器谐振频率的结构，通过上述所述的方法得到的金属振动壳结构。

本发明的有益效果为：

本发明中的弯曲梁换能器的谐振频率取决于其等效顺性与等效质量，等效顺性越高、谐振频率越低。因此在换能器外形尺寸与有源材料不变的情况下，可将弯曲梁换能器中的金属振动部分进行切割、扣槽等机加工处理，大幅提高其顺性，从而降低谐振频率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中弯曲梁换能器金属振动壳的现有原先结构图；

图2为本发明中弯曲梁换能器金属振动壳的经机加工处理后的结构图。

图中：101-金属振动壳、102-矩形槽、103-窄边连接壳、104-底端安装部。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的技术方案具体公开提供了一种降低弯曲梁换能器谐振频率的方法，基于所述弯曲梁换能器的外形尺寸与有源材料不变的情况下进行，可将所述弯曲梁换能器中的金属振动壳101进行切割、扣槽机加工处理；

其机加工处理，具体包括如下内容：

步骤S1：对所述金属振动壳101的前后两侧壁进行切割、扣槽机加工处理，形成左右两侧对称机加工处理开设的缺口矩形槽102，其左右两侧所述矩形槽102之间形成有窄边连接壳103，

步骤S2：对所述金属振动壳101进行选取切割部位时采用如下原则：

上述所述步骤S1中的所述矩形槽102在进行开设时，其底部距离所述金属振动壳101的底端安装部104在10-15cm处，沿由底部至顶部的方向切割、扣槽的所述矩形槽102的高度为20-30cm、宽度为12-17cm。

请参阅图1所示：本发明的技术方案还具体公开提供了一种降低弯曲梁换能器谐振频率的结构，通过上述所述的方法得到的金属振动壳101结构。

实施例一：

本发明的一实施例具体公开提供了一种降低弯曲梁换能器谐振频率的方法，基于所述弯曲梁换能器的外形尺寸与有源材料不变的情况下进行，可将所述弯曲梁换能器中的金属振动壳101进行切割、扣槽机加工处理；

其机加工处理，具体包括如下内容：

步骤S1：对所述金属振动壳101的前后两侧壁进行切割、扣槽机加工处理，形成左右两侧对称机加工处理开设的缺口矩形槽102，其左右两侧所述矩形槽102之间形成有窄边连接壳103，

步骤S2：对所述金属振动壳101进行选取切割部位时采用如下原则：

上述所述步骤S1中的所述矩形槽102在进行开设时，其底部距离所述金属振动壳101的底端安装部104在10-15cm处，沿由底部至顶部的方向切割、扣槽的所述矩形槽102的高度为20-30cm、宽度为12-17cm。

请参阅图1所示：本发明的一实施例具体公开提供了一种降低弯曲梁换能器谐振频率的结构，通过上述所述的方法得到的金属振动壳101结构。

具体的，当所述矩形槽102经切割、扣槽机加工处理后开设的高度具体为30cm时，其中，当开设的宽度具体为12cm时，该所述弯曲梁换能器的谐振频率由原先的2kHz降低为1.30kHz，发射能量为93dB。

实施例二：

本实施例中未详细赘述的部分与实施例一相同，当所述矩形槽102经切割、扣槽机加工处理后开设的高度具体为30cm时，其中，当开设的宽度具体为15cm时，该所述弯曲梁换能器的谐振频率由原先的2kHz降低为1.16kHz，发射能量为101dB。

实施例三：

本实施例中未详细赘述的部分与实施例一相同，具体的，当所述矩形槽102经切割、扣槽机加工处理后开设的高度具体为30cm时，其中，当开设的宽度具体为17cm时，该所述弯曲梁换能器的谐振频率由原先的2kHz降低为1.15kHz，发射能量为107dB。

实施例四：

本实施例中未详细赘述的部分与实施例一相同，具体的，当所述矩形槽102经切割、扣槽机加工处理后开设的宽度具体为17cm时，其中，当开设的高度具体为20cm时，该所述弯曲梁换能器的谐振频率由原先的2kHz降低为1.10kHz，发射能量为101.5dB。

实施例五：

本实施例中未详细赘述的部分与实施例一相同，具体的，当所述矩形槽102经切割、扣槽机加工处理后开设的宽度具体为17cm时，其中，当开设的高度具体为26cm时，该所述弯曲梁换能器的谐振频率由原先的2kHz降低为1.10kHz，发射能量为106.7dB。

经上述实施例一至五得到的金属振动壳101结构的测试谐振频率及发射能量的具体数据可知，本发明中的弯曲梁换能器的谐振频率取决于其等效顺性与等效质量，等效顺性越高、谐振频率越低。因此在换能器外形尺寸与有源材料不变的情况下，可将弯曲梁换能器中的金属振动部分进行切割、扣槽等机加工处理，大幅提高其顺性，从而降低谐振频率。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。