Программа курса Теория акустических преобразователей
(для студентов по специализации "Нелинейная акустика" 5 курса, 9 семестра, 48 ч.)
В курсе исследуются основные характеристики различных преобразователей энергии в режимах излучения и приема сигналов.
1. Преобразователи энергии. Задача теории преобразователей, используемые приближения. 1 час.
2. Уравнение движения сплошной среды. Тензоры напряжения и деформации. Определяющие уравнения для анизотропной упругой среды. Число независимых констант в определяющих уравнениях при учете обратимости процессов. 5 часов.
3. Симметрия кристаллов. Связь числа независимых параметров (модулей упругости, пьезомодулей, диэлектрических проницаемостей) c симметрией кристаллической структуры. 4 часа.
4. Пьезоэлектрические текстуры, их параметры. Параметры изотропной упругой среды. 3 часа.
5. Волны в изотропных средах. Уравнение Ламэ для изотропной упругой среды. Фазовая скорость продольных и поперечных волн. Акустический импеданс. Уравнение Навье-Стокса. Плоские гармонические волны в жидкости и в газе. Дисперсия. 5 часов.
6. Определяющие уравнения преобразователя. Четыре вида определяющих уравнений. Связь между коэффициентами уравнений. 2 часа.
7. Определение входного сопротивления и чувствительности преобразователя. 2 часа.
8. Квазистатический режим излучения и приема плоского пьезопреобразователя. Входное сопротивление и чувствительность. Сопротивление излучения. Согласование преобразователя с нагрузкой. Коэффициент электромеханической связи. 4 часа.
9. Динамический режим излучения. Входное сопротивление плоского пьезопреобразователя при толщинных колебаниях с учетом импедансных нагрузок. 4 часа.
10. Пьезорезонатор. Комплексная проводимость свободного пьезорезонатора. Частоты резонанса и антирезонанса. Эквивалентная схема. 4 часа.
11. Пьезопреобразователь в динамическом режиме приема. Влияние электрического сопротивления нагрузки на работу преобразователя. Акустический затвор. Чувствительность плоского нагруженного преобразователя. 4 часа.
12. Магнитострикционный преобразователь(МСП). Входное сопротивление стержневого МСП. Сопротивление излучения. Резонансные частоты. 3 часа.
13. Электродинамический импульсный излучатель Айзенменгера. 3 часа.
14. Электрокинетические преобразователи. 3 часа.

Литература
1. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория упругости. М., 1965.
2. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. М., 1988.
3. Най Дж. Физические свойства кристаллов. М., 1960.
4. Федоров Ф.И. Теория упругих волн в кристаллах. М., 1965.
5. Берлинкур Д., Керран Д., Жаффе Г. Пьезоэлектрические и пьезомагнитные материалы. В кн.: Физическая акустика. Часть А. Под редакцией У.Мэзона. М., 1966, c.204-326.
6. Харкевич А.А. Теория электроакустических преобразователей. В кн.: Избранные труды. Т.1. М., 1973, с.52-217.
7. Глозман И.А. Пьезокерамика. М., 1972.
8. Смажевская Е.Г., Фельдман Н.В. Пьезоэлектрическая керамика. М., 1971.
9. Касимзаде М.С., Халилов Р.Ф., Балашов А.Н. Электрохимические преобразователи информации. М., 1973.
10. Малов В.В. Пьезорезонансные датчики. М., 1989.

Лектор - к.ф.-м. н., доцент Тихомиров Н.П.