In this research, with the FEM we analyzed the variation of the sound pressure and thermal distribution of a Class IV Flextensional transducer in relation to its material properties and structures. Based on the results, we determined optimal structure of a Class IV Flextensional transducer that had maximum sound pressure, minimum thermal distribution, and 1 kHz resonance frequency. The sound pressure by the optimal structure is higher than that of the basic structure by two times, and the thermal distribution is much lower. Results of the present work can be utilized to design Class IV Flextensional transducers of various resonance frequency, maximum sound pressure, and minimum thermal distribution.
본 연구에서는 Class IV Flextensional 트랜스듀서의 여러 설계변수들에 따른 음압 변화 및 열 발생 경향성을 유한요소 해석법으로 해석하였다. 해석되어진 결과를 바탕으로 최대 음압을 구현하고, 열 발생이 최소인 중심 주파수 1 kHz를 가지는 Class IV extensional 트랜스듀서의 최적구조를 설정하였다. 본 연구에서 설정한 최적구조는 기본모델에 비해 음압이 2배 이상 크고 열 발생은 아주 작은 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 향후 다양한 중심 주파수 및 최대 음압을 구현하고 열 발생이 최소인 Class IV Flextensional 트랜스듀서를 설계함에 있어 유용한 자료로 활용될 수 있을 것이다.
