摘要：圓弧狀壓電陣子是隨鉆聲波測(cè)井儀發(fā)射換能器的核心部件。利用有限元法對(duì)圓弧狀壓電陣子進(jìn)行了設(shè)計(jì)分析,結(jié)果表明20kHz以下頻率范圍內(nèi)主要存在彎曲振動(dòng)模態(tài)及徑向振動(dòng)模態(tài),且徑向振動(dòng)模態(tài)能夠滿足隨鉆聲波單極測(cè)量模式的工作頻率要求。針對(duì)徑向振動(dòng)模態(tài),數(shù)值模擬了幾何尺寸對(duì)壓電陣子聲學(xué)性能參數(shù)的影響。圓弧狀壓電陣子的諧振頻率隨著陶瓷片厚度的增大而升高;隨著陶瓷片高度、半徑及張開(kāi)角的增大而降低。圓弧狀壓電陣子的最大發(fā)射電壓級(jí)幅值隨著陶瓷片厚度、張開(kāi)角的增大而降低;隨著半徑的增大而升高;隨著陶瓷片高度的增大,最大發(fā)射電壓級(jí)幅值先升高后逐漸降低。以外徑為6.75in的鉆鋌為例,最優(yōu)化設(shè)計(jì)了圓弧狀壓電陣子的尺寸,使其滿足鉆鋌模式波隔聲阻帶中心頻率的要求,同時(shí)保證了壓電陣子具有最大發(fā)射電壓級(jí)。數(shù)值模擬結(jié)果可以對(duì)隨鉆聲波測(cè)井儀發(fā)射換能器設(shè)計(jì)起到良好的指導(dǎo)作用。