超声换能器声场的快速数值模拟与声透镜的优化设计

数学理论与应用 ›› 2020, Vol. 40 ›› Issue (3): 121-128.

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超声换能器声场的快速数值模拟与声透镜的优化设计

吴润聪谌东东费春龙¹

西安电子科技大学微电子学院，7100071，西安

出版日期:2020-09-30 发布日期:2021-03-15
基金资助:
陕西省高校科协青年人才托举计划（No.20190105）;

陕西省自然科学基金面上项目（No.2020JM-205）

Fast Modeling of Ultrasonic Transducer Sound Field and Optimization Design of Acoustic Hologram

Online:2020-09-30 Published:2021-03-15

摘要/Abstract

摘要：

本文针对利用COMSOL等有限元仿真软件模拟超声换能器三维声场运行速度慢的问题，基于角谱法（ASM）提出超声换能器三维声场的快速模拟方法,基于ASM和Gerchberg-Saxton迭代算法，提出超声换能器声场调控方法,并根据计算的相位差，利用3D打印技术研制声全息透镜，实现超声换能器的声场调控。

关键词:

, 超声声场 , , 角谱 , , Gerchberg-Saxton , 声全息

Abstract:

In this paper, in order to improve the speed of finite element simulation software such as COMSOL to simulate the three-dimensional (3D) sound field of ultrasonic transducer (UT), the fast modelling method for the sound field of UT is developed based on the angular spectrum method (ASM). In addition, the control method for the sound field of UT is proposed by combining the ASM with Gerchberg-Saxton iterative algorithm. Based on the calculated phase difference, the acoustic hologram of UT can be fabricated by using the 3D printing technology to accurately control the sound field of UT.

Key words:

Sound field, Angular spectrum, Gerchberg-Saxton, Iterative angular spectrum approach, Acoustic hologram

吴润聪谌东东费春龙.

超声换能器声场的快速数值模拟与声透镜的优化设计 [J]. 数学理论与应用, 2020, 40(3): 121-128.

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Fast Modeling of Ultrasonic Transducer Sound Field and Optimization Design of Acoustic Hologram

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