Zil tipi piezokompozit transdüser tasarımları ve akustik uygulamaları

Bu çalışmada malzeme ve boyutsal parametrelerin zil tipi (cymbal)transdüserin sualtı ve hava akustik performansına etkileri deneysel ve sonluelemanlar analizi (FEA) yöntemleriyle çalışılmıştır. FEA ile deneysel sonuçlarınbirbirleriyle uyumlu oldukları ispatlandıktan sonra, cymbal transdüserin sualtıperformansı ve hidrostatik basınç altındaki davranışlarının tesbiti için FEAkullanılarak geniş bir parametrik çalışma gerçekleştirilmiştir. Daha sonra cymbaltransdüserin hidrostatik basınç altındaki bozunum mekanizmasının sebepleriaçıklanmıştır. Daha yüksek bant genişliğine ulaşılması için metal kapaklarınaltındaki oyuk boşluğu polimer ile doldurulmuştur. Böylece visko-elastiksönümlenme yaratılmaya çalışılmıştır. Sualtı çalışmalarına ek olarak cymbaltransdüserin hava akustik transdüseri olarak kullanılmasının uygunluğuaraştırılmıştır.Su içerisinde malzeme ve boyutsal parametrelerin değiştirilmesiyle ilkrezonans modunda 3-250 kHz aralığında ayarlama yapılabilmektedir. Ölçekfaktörü, oyuk derinliği ve PZT kalınlığının sualtı alıcı/verici (TVR/FFVS)performansı üzerinde güçlü etkileri olduğu bulunmuştur. Ayrıca transdüserinsualtı hassasiyeti ve hidrostatik basınç töleransı üzerine en önemli etkiyi oyukderinliği ve kapak malzemesinin gerçekleştirdiği belirlenmiştir. Bant genişliğiüzerine yapılan ilk çalışmalarda, bant genişliğinde istenen düzeyin kapak altındapolimer kullanımıyla elde edilebileceği gösterilmiştir. En son olarak cymbaltransdüserin hava akustik transdüseri olarak kullanılması için geliştirilen yenitasarımla hava akustik ortamında yüksek değerlerde ses basıncı elde edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Cymbal transdüser, elektroakustik, Sonlu Elemanlar Analizi(FEA), tasarım optimizasyonu, piezoelektrik