본 연구에서는 Class Ⅳ Flextensional 트랜스듀서의 구조를 설정하고, 여러 형상 및 물성 변수들이 공진 주파수에 미치는 영향을 유한 요소법을 이용하여 해석하였다. 그 결과 공진 주파수에 영향을 가장 많이 미치는 것은 장축 길이, 단축 길이, 쉘의 두께, 쉘의 물성 등이다. 반면에 Insert의 부피, 세라믹 적층의 물성과 두께는 상대적으로 적은 영향을 미치고, Nodal-plate의 두께는 공진 주파수와 무관한 경향을 나타내었다. 본 연구에서 얻어진 결과는, 다양한 중심 주파수를 가지는 Class Ⅳ Flextensional 트랜스듀서를 구현함에 있어 유용한 자료로 활용될 수 있을 것이다.
We constructed a class Ⅳ Flextensional transducer, and analyzed the effects of the variation in its material properties and structure on the resonance frequency of the transducer. We used the FEM for the analysis. Major axis length, minor axis length, thickness and material properties of the shell turned out to have large effects, while volume of the insert material, material properties and thickness of the ceramic bar have little. Thickness of the nodal-plate has no effect on the resonance frequency. Results of the present work can be utilized to design Class W Flextensional transducers of various resonance frequency.
