| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-16页 |
| 1.1 研究背景 | 第11页 |
| 1.2 研究意义 | 第11-12页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第12-13页 |
| 1.4 课题研究的难点分析 | 第13-14页 |
| 1.5 论文的主要工作和基本结构 | 第14-16页 |
| 1.5.1 论文的主要工作 | 第14页 |
| 1.5.2 论文的基本结构 | 第14-16页 |
| 第二章 超声换能器的基本理论 | 第16-26页 |
| 2.1 超声及超声检测技术 | 第16-18页 |
| 2.1.1 超声的特点与应用 | 第16-17页 |
| 2.1.2 超声检测技术发展现状 | 第17-18页 |
| 2.2 现有主要超声换能器及特点 | 第18-23页 |
| 2.2.1 压电式换能器 | 第19-20页 |
| 2.2.2 电容式微加工超声传感器 | 第20-21页 |
| 2.2.3 磁致伸缩式换能器 | 第21-22页 |
| 2.2.4 不同类别换能器的对比 | 第22-23页 |
| 2.3 超声换能器的可优化点分析 | 第23-24页 |
| 2.3.1 对超声换能器发射强度的优化 | 第23-24页 |
| 2.3.2 对超声换能器发射带宽的优化 | 第24页 |
| 2.4 本章小结 | 第24-26页 |
| 第三章 高强度宽频超声换能器设计 | 第26-47页 |
| 3.1 高强度超声换能器的设计思路 | 第26-33页 |
| 3.1.1 点状声源的声场分析 | 第26-28页 |
| 3.1.2 混频声波叠加原理分析 | 第28-30页 |
| 3.1.3 渐缩锥形管的声场聚焦分析 | 第30-33页 |
| 3.2 宽频超声换能器的设计思路 | 第33-40页 |
| 3.2.1 宽频设计可行性的理论分析 | 第34-38页 |
| 3.2.2 宽频信号的频段分离与合成设计 | 第38-39页 |
| 3.2.3 宽频设计的具体实现原理图 | 第39-40页 |
| 3.3 高强度宽频超声换能器的设计 | 第40-45页 |
| 3.3.1 超声换能器整体结构原理图 | 第40-41页 |
| 3.3.2 超声换能器构成模块介绍 | 第41-42页 |
| 3.3.3 宽频声源模块的设计思路及对比 | 第42-45页 |
| 3.4 本章小结 | 第45-47页 |
| 第四章 对高强度宽频超声换能器的PZFLEX声场仿真 | 第47-59页 |
| 4.1 超声波传播仿真软件PZFLEX简介 | 第47-48页 |
| 4.2 PZFLEX声场仿真系统设置 | 第48-49页 |
| 4.2.1 测试基本参数设置 | 第48-49页 |
| 4.2.2 高强度宽频超声换能器的 3D模型图 | 第49页 |
| 4.3 换能器的高强度性能仿真分析 | 第49-55页 |
| 4.3.1 锥形渐缩管材质对强度的影响 | 第50-51页 |
| 4.3.2 锥形渐缩管聚焦点尺寸对强度的影响 | 第51-52页 |
| 4.3.3 锥形渐缩管中心轴长度对强度的影响 | 第52-54页 |
| 4.3.4 高强度性能理想参数分析 | 第54-55页 |
| 4.4 换能器的宽频性能仿真分析 | 第55-58页 |
| 4.5 本章小结 | 第58-59页 |
| 第五章 高强度宽频超声换能器的探测系统设计 | 第59-90页 |
| 5.1 探测系统搭建及实验准备 | 第59-73页 |
| 5.1.1 探测系统的工作原理图 | 第59-60页 |
| 5.1.2 探测系统各硬件模块实现方案 | 第60-63页 |
| 5.1.3 实验连接模块及换能器实物 | 第63-68页 |
| 5.1.4 实验发射信号的选择 | 第68-73页 |
| 5.2 探测系统频率响应算法分析 | 第73-82页 |
| 5.2.1 频率响应的数学分析 | 第74-75页 |
| 5.2.2 基于最小二乘准则的频率响应特性估计 | 第75-77页 |
| 5.2.3 基于最小均方误差准则的频率响应特性估计 | 第77-78页 |
| 5.2.4 基于自回归模型的频率响应特性估计 | 第78-81页 |
| 5.2.5 三种频响特性估计算法比较 | 第81-82页 |
| 5.3 对高强度宽频超声换能器进行实验测试 | 第82-88页 |
| 5.3.1 对圆形单晶片窄频声源的实验测试 | 第83-84页 |
| 5.3.2 对圆柱形组合多晶片宽频声源的实验测试 | 第84-87页 |
| 5.3.3 窄频声源和宽频声源测试结果对比分析 | 第87-88页 |
| 5.4 结合PZFLEX仿真和实测分析整个换能器设计 | 第88-89页 |
| 5.5 本章小结 | 第89-90页 |
| 总结与展望 | 第90-92页 |
| 参考文献 | 第92-96页 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第96-97页 |
| 致谢 | 第97-98页 |
| 附件 | 第98页 |
