《声学换能器原理》教学大纲（本科）.docx

声学换能器原理教学大纲课程英文名Acoustic Transducer Principle课程代码J0702Z38学分2总学时32理论学时32实验/实践学时0课程类别专业课课程性质限选先修课程超声技术概论适用专业声学开课学院理学院执笔人审定人制定时间2022年03月一、课程地位与课程目标(-)课程地位声学换能器是现代应用科学中有广泛用途的电声器件，用它将一种形式的能转换成另一种形 式的能，以便于实现加工、处理和检测等目的。声学换能器在超声计量、超声检测及超声工程中 具有重要的应用价值，本课程具有基础理论与工程技术相结合的特点。通过学习本课程，为学生 将来从事功率超声技术研究和超声工程相关工作打下坚实的理论基础知识。(-)课程目标1 .使学生了解声学换能器及各种发射和接收性能的基本概念，掌握声学换能器的分析与设 计的基础理论知识、具有解决换能器理论分析和结构设计中一般问题的能力；.为后续从事超声换能器的研究、超声工程相关工作打下坚实的理论基础知识。二、课程目标达成的途径与方法本课程以课堂讲授为主，课堂教学采用多媒体教学结合板书为手段，并辅之以课堂练习及讨 论与课后作业。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标对毕业要求的支撑程度(H、M、L)毕业要求1、2毕业要求3、11毕业要求6课程目标1HML课程目标2HHL四、课程主要内容与基本要求绪论1、了解超声技术的发展概况；2、了解声学换能器的主要性能指标及研究方法。第一章压电材料1、了解压电材料及压电效应。2、理解压电陶瓷振子的各种振动模式。第二章纵向振动压电超声换能器1、理解夹心式压电超声换能器的结构、工作原理及工艺参数；2、掌握夹心式压电超声换能器的设计理论及方法3、了解夹心式压电换能器的应用背景第三章 弯曲振动、扭转振动及复合振动模式换能器1、理解弯曲振动、扭转振动及复合振动模式换能器的结构及工作原理;2、了解弯曲振动、扭转振动及复合振动模式换能器的应用背景；第四章流体动力型超声换能器1、了解流体动力型超声换能器的应用背景；2、理解各类流体动力型超声换能器的工作原理；第五章磁致伸缩超声换能器1、了解磁致伸缩效应和磁致伸缩材料；2、理解机电转换系数和机电耦合系数；3、掌握棒型磁致伸缩换能器的工作原理；五、课程学时安排章节号教学内容学时 数学生任务对应课程目 标绪论2第一章压电材料6自学压电材料分类及特性课程目标1课程目标2第二章纵向振动压电超声换能器8理论设计一个纵向振动夹心 式压电超声换能器课程目标1 课程目标2第三章弯曲振动、扭转振动及复合振动模式 换能器6讨论如何提高复合振动模式 换能器的振动性能课程目标1课程目标2第四章流体动力型超声换能器8课程目标2第五章磁致伸缩超声换能器2讨论压电换能器和磁致伸缩 换能器的优缺点课程目标2六、实践环节及基本要求序 号实验项目名称学时基本要求学生任务实验 性质实验 类别1注：1 .实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等；2.实验类别指必做、选做等。七、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核到课率、平时作业到课率50%,平时作业50%40%期末考核开卷60%考核类别考查成绩登记方式百分制八、推荐教材与主要参考书（一）推荐教材：1 .超声换能器的原理及设计林书玉 著 科学出版社2004年2 .压电换能器和换能器阵栾桂冬张金铎王仁乾编著北京大学出版社2005年7月, 第1版（二）主要参考书：1 .超声换能器设计陈桂生 编著，海洋出版社，1984年，第1版.超声变幅杆的原理和设计，林仲茂 编著，科学出版社，1987年，第1版