Tez No İndirme Tez Künye Durumu
305656
A methodology for designing Tonpilz-type transducers / Tonpilz-türü elektroakustik çeviriciler için bir tasarım metodolojisi
Yazar:KERİM ÇEPNİ
Danışman: DOÇ. DR. DEREK K. BAKER ; PROF. DR. MEHMET ÇALIŞKAN
Yer Bilgisi: Orta Doğu Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Bölümü
Konu:Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin:Piezoelektrik = Piezoelectric
Onaylandı
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
143 s.
Tonpilz-türü elektroakustik çeviriciler, su altı akustiği uygulamalarında en yaygın olarak kullanılan vericilerdir. Buna rağmen, bu türdeki elektroakustik çeviricilerin tasarımına yol gösteren tam bir kaynak literatürde bulunmamaktadır. Bu çalışma, Tonpilz-türü elektroakustik çeviriciler için sistematik bir tasarım yolu sunarak literatürdeki bu açığı doldurmayı hedeflemektedir. Önerilen metodoloji, bu türdeki elektroakustik çeviricilerin üç analitik ve bir sonlu elemanlar modelini içermektedir. Her bir model, karmaşıklıkları ve hesap yükleri ile yakından ilgili olarak farklı doğruluk seviyeleri sunmaktadır. Bu modellerin, ilk tasarıma ulaşmak için en basit ve en hızlısı ile başlanacak ve optimize edilmiş son tasarıma ulaşmak için en detaylı ve en doğrusu ile sonlandırılacak şekilde sırasıyla kullanımı, tasarım için gereken toplam süreyi düşürmekte ve tasarımcıya büyük esneklik kazandırmaktadır. Bu dört model, genel olarak tanıtılmış ve açıklanmıştır. Yayınlanmış deneysel verilerle karşılaştırarak kurulan modellerin performansları değerlendirilmiştir. Tüm tasarım metodolojisini gösterim amaçlı, dört modeli sistematik bir şekilde kullanarak bir Tonpilz-türü elektroakustik çevirici tasarlanmıştır. Önerilen metodoloji için olası geliştirme yolları açıklanmıştır.
Tonpilz-type transducers are the most commonly used projectors in underwater acoustic applications. However, no complete design approach is available in the literature for such transducers. The present study aims to fill this gap in the literature by providing a systematic design approach for the Tonpilz-type transducers. The proposed methodology involves the use of different analytical models and a finite element model of such transducers. Each model provides a different level of accuracy that is tightly correlated with the models complexity and computational cost. By using these models sequentially starting with the simplest and fastest model to yield an initial design and concluding with the most detailed and accurate model to yield an optimized final design the overall design time is reduced and greater flexibility is given to the designer. An overview of each of these four models is given. The constructed models are benchmarked against published experimental data. The overall design methodology is demonstrated by systematically applying the four models to design a Tonpilz-type transducer. Possible improvements to the proposed methodology are discussed.