一种偶极子电磁换能器有限元分析方法技术

技术编号:42339945 阅读:20 留言:0更新日期:2024-08-14 16:17
本发明专利技术提供了一种偶极子电磁换能器有限元分析方法,所述方法包括:建立换能器的三维有限元模型,简化三维有限元模型;对换能器三维有限元模型进行轴对称简化处理;将各结构对应的材料类型赋予三维有限元模型;根据换能器功能不同,设置不同的物理场;建立多物理耦合场;进行有限元分析计算得到换能器在电流驱动下产生的声场和该换能器的发送电流响应。本发明专利技术的优势在于:本发明专利技术提出了一种电磁换能器有限元分析方法,通过分步耦合的方式可以准确的得到换能器的发送电流响应,为分析设计电磁换能器提供帮助,促进了国内测井仪器的发展。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于偶极子电磁换能器设计,具体涉及一种偶极子电磁换能器有限元分析方法


技术介绍

1、在石油和天然气行业中,声波测井是一门非常重要的技术,其中声波测井仪器是目前研究的热点和难点。一般来说声波测井仪器通常包括两个换能器和一组接收单元。声波信号由换能器发射,并在与声源相隔的钻孔工具接收器上接收。当工具在井眼中下降或上升时,每隔一段距离就要重复测量一次,声源发出的声波信号穿过与井眼相邻的地层到达接收器阵列,然后记录下到达时间和接收器响应的其他特征。

2、近些年,偶极子声波测井仪器已被广泛使用,其中一部分偶极子声波换能器使用压电式驱动,也有一些采用电磁式驱动。压电换能器在低频时承受高电阻抗,无法在低频时传递大脉冲压力,且低频所需的大振动位移会损坏压电材料。虽然基于电磁的声学换能器可以在低频下克服高电阻抗,但是设计一种能在较宽的频率范围内提供大功率、高效率的偶极子声学换能器是一项复杂且艰巨的任务。我国声波测井技术发展较晚,尚缺少成熟的自主研发的声波测井仪器,国内主要设备依赖进口。

3、设计一款偶极子电磁发射换能器需要建立有限元模型。本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种偶极子电磁换能器有限元分析方法,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的偶极子电磁换能器有限元分析方法,其特征在于,所述换能器包括外弹簧(1)、端盖(2)、外壳(3)、导磁块(4)、永磁体(5)、内弹簧(6)、配重固定块(7)、振动块(8)和线圈(9);

3.根据权利要求2所述的偶极子电磁换能器有限元分析方法,其特征在于,所述步骤1具体包括:

4.根据权利要求2所述的偶极子电磁换能器有限元分析方法,其特征在于,所述步骤2包括:选择换能器结构平行于轴线的截面的一半区域或者四分之一区域得到片体,以该片体作为分析对象简化三维有限元模型。

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【技术特征摘要】

1.一种偶极子电磁换能器有限元分析方法,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的偶极子电磁换能器有限元分析方法,其特征在于,所述换能器包括外弹簧(1)、端盖(2)、外壳(3)、导磁块(4)、永磁体(5)、内弹簧(6)、配重固定块(7)、振动块(8)和线圈(9);

3.根据权利要求2所述的偶极子电磁换能器有限元分析方法,其特征在于,所述步骤1具体包括:

4.根据权利要求2所述的偶极子电磁换能器有限元分析方法,其特征在于,所述步骤2包括:选择换能器结构平行于轴线的截面的一半区域或者四分之一区域得到片体,以该片体作为分析对象简化三维有限元模型。

5.根据权利要求2所述的偶极子电磁换能器有限元分析方法,其特征在于,所述步骤4包括:

6.根据权利要求2所述的偶极子电磁换能器有限元分析方...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵佳恒周吟秋陈浩戴郁郁曹雪砷贺洪斌
申请(专利权)人:中国科学院声学研究所
类型:发明
国别省市:

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