超声波流量计中反射装置的声-固耦合分析

摘要：

对超声波流量计中的反射装置进行有限元模拟计算,利用声-固耦合的方法将流体域内的声压和固体域中的结构变形联系起来.在流体域内求解Helmholtz方程,得到的声压作用于固体表面使得超声波反射装置受到载荷,而结构变形在固体边界的法向上产生结构化加速度.选取一款超声波流量计的反射装置并将其置于无限大空间中,通过一个球体对计算区域进行分割得到有限元计算区域,将超声波换能器简化为垂直入射计算区域的平面波.通过对硬边界、铝材料和不锈钢的模拟结果进行对比,分析3种情况下超声波传播过程中3条路径上的声压级变化,得出固体域的结构变形对超声波传播过程中声压分布产生影响;不锈钢材料宜作为反射装置的材料.

关键词：超声波流量计、声-固耦合、结构变形

所属期刊栏目：36

分类号：TH814

资助基金：山东省科技发展规划2014GGX106006;国家自然科学基金11372166

在线出版日期：2015-12-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1945-1952