钹式换能器等效压电系数理论分析

将钹式换能器端帽视为圆板与锥壳的组合体,应用板壳理论,对钹式换能器金属端帽进行了力学分析,明确了端帽对压电元件的作用力。基于压电理论,对压电元件进行分析,确定了钹式换能器等效压电系数,并与已有实验数据进行对比分析。结果表明,所给出的等效压电系数最大误差小于5%,具有较高的计算精度。进而,讨论了端帽小端半径、大端半径、壁厚、锥半角和压电元件厚度对钹式换能器等效压电系数的影响,为钹式换能器优化设计提供了依据。