在声波测井行业,如今常用的单极子声源频率在10kHz左右,如果发射换能器的频率控制在1kHz左右,则有助于声波探测更远的范围。因此单极子声源有向低频发展的趋势。在有限的井眼环境和仪器体积的限制下,本文针对降低发射换能器频率这一问题,进行了弯张式低频单极子声波测井发射换能器的研究。研究内容包括理论研究和实验研究两个方面。理论研究部分主要是基于有限元软件进行了仿真:首先利用AutoCAD绘制弯张换能器三维模型,之后将模型导入到有限元仿真软件ANSYS Workbench,通过模态分析得到需要的弯张换能器振动方式及振动频率,再进行谐响应分析,得到弯张换能器的低频振动云图和导纳曲线。实验研究部分的主要内容是对现有的弯张换能器进行了导纳测量和指向性测量:利用导纳测试仪测量弯张换能器在空气中的频率-导纳曲线;将弯张换能器进行组装,用皮囊包裹好放入水中进行指向性测量,指向性测量使用的激励信号根据有限元模拟的结果进行设置。理论分析显示频率为1108.4Hz时弯张换能器能够以单极子工作方式振动,利用该频率对应的脉宽为500us的方波信号对弯张换能器进行激励和测试,发现换能器无指向性,满足低频单极子要求。理论模拟的弯张换能器导纳曲线和实际测量曲线也比较吻合。