| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第11-22页 |
| 1.1 超声波流量计 | 第11-13页 |
| 1.1.1 超声波流量计的特点 | 第11-12页 |
| 1.1.2 气体超声波流量计 | 第12-13页 |
| 1.2 超声波换能器 | 第13-18页 |
| 1.2.1 超声波换能器概述 | 第13-14页 |
| 1.2.2 超声波换能器的性能参数 | 第14-17页 |
| 1.2.3 气体压电超声波换能器 | 第17-18页 |
| 1.3 经济型气体超声波流量计对压电换能器的要求 | 第18-20页 |
| 1.4 课题研究目的和内容 | 第20-22页 |
| 1.4.1 研究目的和意义 | 第20页 |
| 1.4.2 研究内容 | 第20-22页 |
| 2 气体压电超声波换能器理论 | 第22-36页 |
| 2.1 引言 | 第22页 |
| 2.2 超声理论 | 第22-27页 |
| 2.2.1 超声波基本物理量 | 第22-24页 |
| 2.2.2 超声波在介质平面层中的传递 | 第24-27页 |
| 2.3 压电超声波换能器的设计理论 | 第27-35页 |
| 2.3.1 压电陶瓷 | 第28-32页 |
| 2.3.2 匹配层 | 第32-34页 |
| 2.3.3 背衬 | 第34-35页 |
| 2.4 本章小结 | 第35-36页 |
| 3 基于ANSYS的气体压电超声换能器的瞬态特性研究 | 第36-70页 |
| 3.1 引言 | 第36页 |
| 3.2 ANSYS用于换能器分析及其理论基础 | 第36-37页 |
| 3.2.1 ANSYS在换能器分析中的应用 | 第36-37页 |
| 3.2.2 有限元方法的数理基础 | 第37页 |
| 3.2.3 瞬态动力学分析的有限元方程 | 第37页 |
| 3.3 瞬态分析模型的建立 | 第37-43页 |
| 3.3.1 几何模型 | 第37-39页 |
| 3.3.2 有限元模型 | 第39-41页 |
| 3.3.3 求解分析 | 第41-42页 |
| 3.3.4 瞬态特性分析的步骤 | 第42-43页 |
| 3.4 匹配层对换能器瞬态特性的影响研究 | 第43-59页 |
| 3.4.1 匹配层材料1的瞬态特性研究 | 第43-55页 |
| 3.4.2 匹配层材料2的瞬态特性研究 | 第55-56页 |
| 3.4.3 不一致匹配层厚度的瞬态特性研究 | 第56-59页 |
| 3.5 背衬对换能器瞬态特性的影响研究 | 第59-62页 |
| 3.6 不同气体温度、压强下的换能器特性研究 | 第62-68页 |
| 3.6.1 不同温度、压强下的空气密度与声速 | 第62-66页 |
| 3.6.2 不同压强下的换能器特性研究 | 第66-67页 |
| 3.6.3 不同温度下的换能器特性研究 | 第67-68页 |
| 3.7 本章小结 | 第68-70页 |
| 4 气体压电超声波换能器样机的设计与测试 | 第70-88页 |
| 4.1 引言 | 第70页 |
| 4.2 换能器的基本结构参数设计 | 第70-72页 |
| 4.2.1 压电陶瓷 | 第70页 |
| 4.2.2 匹配层 | 第70-72页 |
| 4.2.3 背衬 | 第72页 |
| 4.3 换能器的可靠性结构设计 | 第72-75页 |
| 4.4 换能器的性能参数测试 | 第75-82页 |
| 4.4.1 灵敏度测量 | 第75-76页 |
| 4.4.2 导纳特性测试 | 第76-78页 |
| 4.4.3 信噪比测试 | 第78-79页 |
| 4.4.4 性能一致性 | 第79-82页 |
| 4.5 不同温度、压强下的换能器特性测试 | 第82-87页 |
| 4.5.1 压强特性实验 | 第82-84页 |
| 4.5.2 温度特性实验 | 第84-87页 |
| 4.6 本章小结 | 第87-88页 |
| 5 总结与展望 | 第88-90页 |
| 5.1 论文总结 | 第88-89页 |
| 5.2 论文展望 | 第89-90页 |
| 参考文献 | 第90-93页 |