Acoustic Field Analysis of Ultrasonic Focusing Transducer by Using Finite Element. Method and Hybrid Type Infinite Element Method

유한요소법과 하이브리드형 무한요소법을 이용한 초음파 집속변환자의 음장 해석

This paper presents the lousing characteristics and the time. response of ultrasonic focusing transducer which is a coupled system with an electromechanical and an acoustical component. The Finite Element Method and the Hybrid Type Infinite Element Method are applied for the analysis. The position of the focal points and the resolutions is obtained from the loosing characteristics and the time response. It is found that the transducer with the damper, which stabilizes the displacement of the radiation surface, gives a better resolution. In conclusion, the results could be applied to the design and the performance analysis of the ultrasonic focusing transducer.

본 논문에서는 유한요소법과 하이브리드형 무한요소법을 사용하여 전기계$\cdot$기계계$\cdot$음향계로 결합된 초음파 집속변환자의 집속특성과 시간 응답을 구하였다. 초음파 집속변환자의 촛점거리, 분해능 특성들을 구하였고, 댐퍼가 부가된 경우 방사면상의 변위분포가 안정되어 분해능이 개선된다는 것을 집속특성과 시간 응답으로부터 해석하였다. 해석의 결과는 초음파 집속변환자의 설계나 성능해석에 응용될 수 있을 것이다.