Acoustic Steering via Multiaxial Driving: A Study on the Effect of Element Geometry
Notice bibliographique
Résumé
This study investigates the impact of piezoelectric lateral length on acoustic wave steering in multiaxially driven piezoelectric transducers. Multiaxial driving employs two orthogonal electric fields applied through distinct electrode sets to enable directional control of the acoustic field. To explore the relationship between transducer geometry and steerability, a series of simulations were conducted using PZT elements with fixed thickness and varying lateral dimensions. Resonance frequencies in both the propagation and lateral directions were analyzed as a function of the lateral-to-thickness (L/P) ratio. Three representative transducer designs were selected based on the proximity of their resonance frequencies in the two driving directions and were subsequently fabricated and measured. Acoustic profiles were measured with varying phase offsets between the driving signals. The results show that effective acoustic steering occurs when the resonance frequencies of the propagation and lateral modes are closely matched. As the frequency difference increases, the steering range diminishes, eventually leading to no observable steering. Additionally, resonance frequency trends indicate that increasing lateral length lowers both propagation and lateral-mode frequencies. Experimental measurements validated the simulation trends. The L/P ratio proves to be a useful parameter for characterizing resonance behavior and guiding transducer design. This work provides a foundation for optimizing piezoelectric geometries to enhance acoustic wave steering in single-element actuators, with implications for improving the performance of multiaxial ultrasound applications.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».