球面状1-3型压电复合陶瓷材料研究

该文设计并制作了球面状1-3型压电复合陶瓷材料及对其压电特性、声学特性与制作工艺进行了分析和研究,给出了相关参数的计算表达式并对其性能参数进行了测试。仿真分析了球面状1-3型压电复合材料换能器的阻抗特性和发射响应特性。结果表明,球面状1-3型压电复合陶瓷材料具有在工作频带内模态单一,高频工作时宽波束等优点,可广泛应用于水声探测与成像发射换能器及其阵列的研制。

高压电性能和介电性能0-3型PZT/PVDF压电复合陶瓷的制备

实验采用固相法合成性能良好的PbZr_(0.52)T_(0.48)O_3(PZT)陶瓷粉末,通过常压和热压工艺制备0-3型PZT/PVDF(偏聚氟乙烯)压电复合材料,研究了常压和热压工艺、PVDF所占体积分数和极化条件(时间、电场强度)等因素对复合陶瓷压电和介电性能的影响。采用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、阻抗分析仪等表征样品的显微结构和电性能。结果表明:最佳极化条件为极化时间30 min,极化强度7 k V/mm,采用热压工艺制备的复合陶瓷性能更佳;当PVDF体积分数为10%时,PZT/PVDF压电复合材料的性能最佳,其介电损耗低至1.7%,相对介电常数为191,压电常数为42 p C/N。

高频压电复合材料球形换能器仿真设计

该文仿真设计了一种高频压电复合材料球形换能器,利用COMSOL软件建立了有限元模型,计算了换能器的声辐射特性,分析了不同压电陶瓷材料、不同基元尺寸对换能器声辐射特性的影响。仿真分析结果表明,球形高频换能器具有高频、宽带及可全向辐射声波等特性,能广泛应用于水声探测与成像发射换能器及其阵列。

压电陶瓷/聚合物复合材料的制备工艺及其性能研究进展

本文首先介绍了压电材料的种类和基本性能，然后介绍了在不同的应用背景下压电陶瓷／聚合物复合材料的十种连通方式，综述了这类压电材料的制备工艺，较全面地总结了前人对这类压电材料的性能研究工作。

径向振动环状压电陶瓷复合变压器的研究

提出了一种新型的径向振动压电变压器,该变压器由两个径向极化的压电圆环与一个金属圆环在径向复合而成。基于径向极化压电圆环与金属圆环的机电等效电路,利用解析法得出此类压电变压器的机电等效电路,借助等效电路推出了压电变压器的共振、反共振频率方程及电压增益方程。利用数值法研究了压电变压器共振、反共振频率及有效机电耦合系数与金属圆环尺寸的关系,探讨了压电变压器共振频率及电压增益和负载阻抗的依赖关系。最后,用阻抗分析仪测试了压电陶瓷复合变压器的基频频率,实验测试结果与理论结果有很好的一致性。

电流变液与压电陶瓷复合的自适应阻尼器设计和...

设计制作了两种电流变液与压电陶瓷复合的自适应阻尼器，其特点是：压电陶瓷响应振动产生高电压，用这个高电压直接去激励固化阻尼器内的电流变液实现了阻尼的自动调节。随着振动频率，振幅的变化，电流变液的响应改变，形成对振动的自适应控制。

低声阻抗复合压电陶瓷的研究及应用

本文研究了我们所配制夹心结构复合压电材料低声阻抗的特性．实验表明，夹心复合压电陶瓷材料的声阻抗，与所用陶瓷材料的种类、气孔率、孔径、样品厚度以及工艺制备过程有关．实验证明，研制特定声阻抗的材料是可行的．最后，用研制的新材料成功地应用于混凝土、C／C复合材料等非金属材料的超声检测中．

压电相含量和聚合物性能参数对1-3型压电复合材料压电性能影响的有限元模拟

采用有限元软件模拟了压电相体积分数,聚合物弹性模量、泊松比对1-3型压电陶瓷复合材料压电性能的影响,并进行了试验验证。结果表明:压电相体积分数为30%~85%时,复合材料的机电耦合系数较高且变化不大;随聚合物弹性模量和泊松比增大,复合材料的串联谐振频率增大,机电耦合系数减小;建立的有限元模型对相对较硬聚合物填充复合材料的串联谐振频率和机电耦合系数的模拟较准确,相对误差均不超过5%,但不适用于相对较软聚合物填充复合材料机电耦合系数的模拟。

浅析压电陶瓷对蓄电池充电的方法

压电陶瓷的压电效应具有将振动机械能转化为电能的特性。文章用ANSYS软件建模具体分析了两种悬臂梁附着压电陶瓷的阻尼振动特性和电压输出特性,结合国内外的一些蓄电池模型提出了铅酸蓄电池的充电电路模型,并利用MATLAB软件电子电路模拟技术分析了压电陶瓷对蓄电池充电的方法。

用于复合材料的超声测厚传感器设计

复合材料作为一种优异的耐磨和耐高温材料,在高温设备热防护、飞机刹车制动盘等军事、特种民用技术等领域有着广泛的应用。为了更好地测量和评定这一类型材料的防护特性,迫切需要一种能够在试验中进行厚度动态测量的传感器。超声式厚度测量传感器具有无损、无放射性的优点,并且可以提供实时动态的测量结果,为这种类型材料的测量提供了强有力的技术手段。介绍此技术原理,并设计一套超声式厚度测量传感器系统。经过理论分析和试验表明,通过此方法的厚度测量精度可以达到1 mm的测量精度,并且设备在恶劣环境下能够稳定可靠地工作。

遥操作机器人压电振动式触觉显示器的研制

在介绍国内外触觉显示领域研究的基础上,针对人类FAⅠ和FAⅡ触觉神经末梢的频率响应特性和感受深度阈,利用Moonie型压电陶瓷-金属复合体结构的逆压电致伸效应,研制了33像素规模的压电振动式触觉显示器.以几何图形平均识别成功率作为评价衡量触觉显示质量的指标,分析了驱动频率与触觉感受的关系.最后指出PZT触觉显示器走向实用化所必须研究克服的问题.

一种新型复合材料吸声的理论建模与仿真

建立了压电陶瓷/橡胶复合材料吸声的理论模型,给出了机电类比等效电路,数值仿真分析了材料参数变化时,电损耗效率和吸声系数的变化趋势.

复杂内筒的超声波液量检测仪设计

为准确方便快速地测量复杂内筒的液位,设计了超声波液量检测仪。对比采用灵敏度较高的复合压电陶瓷探头,可明显地测出气液回波差异。实验结果表明：100μm后气液的回波包络差别最大,可用来进行气液界面的分辨。以某型复进机为例,验证了复进机倾斜角度在0~30°之间时检测仪测量精度的稳定性。测试结果显示液位高度误差小于1.4 cm,容量误差小于0.15 cm,实装测试表明测试值与实际值具有良好的一致性。

地震模型宽带窄脉冲传感器

本文叙述了新型地震模型实验传感器的原理,介绍了两类新型压电材料(PVDF及3—3连结复合压电陶瓷),并由它们制备成两种新颖宽带、窄脉冲、无源及可逆式传感器。这些传感器首次成功地应用于150kHz至1MHz频段的地震模型实验。实验结果表明:它能区分水中6mm厚铝板,还能清晰分辨复杂多层地震模型体。 本文可供研制高分辨率的水声、医学及无损检测等传感器时参考。

超声测距换能器振动系统的理论设计与测试

讨论了采用复合压电振子的测距换能器振动系统的设计方法,推导出在自由边界条件下复合压电振子的频率方程.找出某一特定频率下测距换能器的几何参数,并进行相同尺寸下的测距换能器实验验证.最后得到设计测距换能器振动系统的几何参数.