유한요소해석을 이용한 푸쉬-풀형 고출력 초음파 트랜스듀서 설계 = Design of a Push-Pull Type High Power Ultrasonic Transducer by using the PEM

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This work is aimed to develop a new type of the Push-Pull ultrasonic transducer that can provide higher sound pressure level and simpler internal structure than conventional types. The driving part of the newly designed transducer is positioned in the middle of the cylinder, and its optimum geometry is determined by using the FEM package, ANSYS. Through FEM model analysis, the effects of all of its geometrical variables such as transducer length, transducer radius, and the edge shape of the end cap have been examined, and the results have led to the optimum geometry. The newly designed transducer has been found to give better performance than that of traditional ones.

국문 초록 (Abstract)

기존의 Push-Pull 트랜스듀서보다 간단한 구조를 가지며 출력을 한층 더 높이기 위해서 실린더 중앙에 구동부를 둔 새로운 구조의 Push-Pull 트랜스듀서를 설계하고자 한다. 유한 요소 상용 패키지인 ANSYS를 이용하여 트랜스듀서 모델을 구성한 후, 각종 구조 변수들, 즉, 길이, 반경, Endcap Edge 형상등의 변화에 대한 음압의 변화경향을 조사하여 최대 음압을 구현하기 위한 최적 길이, 반경, Endcap Edge 형상을 설정하였다. 기존 트랜스듀서 보다 구조적으로 더 간단하면서도 더 큰 음압을 구현할 수 있는 새로운 구조의 고출력 트랜스듀서를 개발하였고, 그 성능을 기존 트랜스듀서의 성능과 비교 평가함으로써 개발된 트랜스듀서의 우수성을 입증하였다.