压电圆环径向弯曲振动与激励研究

针对压电圆环换能器的径向弯曲振动问题,从薄壳理论出发进行相关数理推导,讨论了压电效应的影响及电学短路与开路下的弯曲振动方程.进行相关解析求解,给出了两种条件下的多阶谐振频率预测公式,并利用有限元法分析了两式的适用范围.使用模态理论,定义模态权值函数,研究了电学激励条件对多阶弯曲振动模态的具体影响,得到了单模态激励、局部等幅激励和单端激励等作用于多个目标模态的有效方法.经有限元仿真(FEM)、实验与理论对比验证,三者吻合较好,相关结论可以为压电圆环弯曲振动模态识别、模态激励的精细化调控提供理论基础.