压电陶瓷圆环径向厚度振动分析

对压电陶瓷圆环的径向厚度振动进行了分析,使用压电理论和机械振动理论推导出压电陶瓷圆环的谐振和反谐振频率方程,采用图像法求解得到谐振频率,与实际测量结果的误差小于1%。该文还应用有限元分析软件对压电陶瓷圆环的振动模态进行了分析,并与理论计算进行了比较,结果吻合。

径向极化压电陶瓷长圆管复合超声换能器的径向振动

提出了一种圆管式径向复合压电陶瓷换能器,并对其径向振动特性进行了分析。该换能器由径向极化的压电陶瓷圆管以及金属外圆管组成。利用解析法得出了金属圆管以及具有任意壁厚的径向极化压电陶瓷圆管径向振动的机电等效电路。基于金属圆管与压电圆管的机械边界条件,得出了换能器的六端机电等效电路。在此基础上得出了换能器共振及反共振频率方程的解析表达式,给出了换能器的共振及反共振频率与其几何尺寸之间的依赖关系。利用数值方法对换能器的径向振动特性进行了模拟及仿真,并与解析结果进行了比较。最后,设计并加工了一些径向复合管式压电陶瓷换能器,利用精密阻抗分析仪对其共振及反共振频率进行了实验测试。研究结果表明,利用解析理论得出的换能器共振及反共振频率与数值模拟结果以及实验测试结果符合很好。

径向复合压电陶瓷超声换能器的径向振动特性研究

对径向复合压电陶瓷超声换能器的径向振动特性进行了分析。该换能器由一个厚度极化的压电陶瓷实心圆盘和一个金属圆环在半径方向复合而成。论文首先研究了压电陶瓷圆盘及金属圆环的径向振动,推出了其径向振动的机电等效电路。在此基础上,利用换能器的径向边界条件,得出了径向复合压电陶瓷换能器的机电等效电路及其共振频率方程。探讨了换能器的共振频率和有效机电耦合系数与其几何尺寸之间的依赖关系。设计并实际制作了一些径向复合超声换能器,对其径向共振及反共振频率进行了测试,并利用有限元法进行了数值模拟。研究表明,利用文中理论得出的换能器的共振频率与实测值及数值模拟结果基本符合。

压电陶瓷复合超声换能器径向振动特性的仿真研究

区别于已有的换能器等效电路分析方法,基于机械系统振动理论,结合本构方程,分析了换能器的径向振动特性。将压电陶瓷复合超声换能器简化为由压电陶瓷圆管与金属预应力管组成的组合厚壁筒力学模型,建立了由压电陶瓷圆管与金属预应力管径向耦合振动波动方程、组合厚壁筒径向振动连续性条件与边界条件组成的换能器径向振动数学模型。建立了换能器径向振动固有频率方程及振型函数,固有频率计算结果与参考文献实验测量值具有较高的符合率。分别基于解析法与差分法求建立了换能器径向振动的数值仿真模型,给出了换能器径向振动的幅频特性与位移响应。仿真结果表明:两种方法所得幅频特性曲线相同、位移响应相同,验证了仿真结果的正确性。通过仿真分析,给出了换能器结构尺寸对其径向振动固有频率的影响规律:当金属预应力管与压电陶瓷圆管壁厚一定时,换能器径向振动固有频率随压电陶瓷圆管内径的增大而减小;当金属预应力管外径与压电陶瓷圆管内径一定时,换能器径向振动固有频率随压电陶瓷圆管与金属预应力管壁厚比值的增大而减小。

一种新型的径向振动高频压电陶瓷复合超声换能器

本文研究了一种新型的径向振动压电陶瓷高频复合超声换能器.该换能器由一个压电陶瓷圆环和一个嵌于其内部的金属圆盘复合而成.首先对压电陶瓷圆环及金属圆盘的径向振动进行了简单分析,推出了其机电等效电路和共振频率方程,分析了压电陶瓷圆环的几何尺寸对其共振及反共振频率的影响.在此基础上,分析了由压电陶瓷圆环和金属圆盘组成的复合换能器的径向振动,得出了其复合机电等效电路和共振频率方程.研究分析表明,对于具有相同外半径的压电陶瓷圆盘和压电陶瓷圆环,压电陶瓷圆盘的径向振动共振频率高于压电陶瓷圆环的径向共振频率,并且,压电陶瓷圆环的内半径越大,其径向共振频率越低.当在压电陶瓷圆环内部嵌入一金属圆盘而组成一径向复合超声换能器时,其径向共振频率高于压电陶瓷圆盘的径向共振频率,从而达到了提高换能器共振频率的目的.研制了一些径向复合高频超声换能器,并对其共振频率进行了测试,测试数据证明了理论结果的正确性.

压电陶瓷薄圆环振子径向振动的机电等效电路及其分析

本文对轴向极化压电陶瓷薄圆环的径向振动进行丁研究,推出了其机电等效电路,得出了振子的共振和反共振频率方程并进行了实验验证。探讨了振子的共振和反共振频率与其材料和几何尺寸之间的依赖关系。

径向振动压电陶瓷薄圆盘振子的机电等效电路与共振频率研究

对轴向极化压电陶瓷薄圆盘振子径向振动进行了理论和实验研究.推出了其机电等效电路,得出了振子共振和反共振频率方程,探讨了振子共振和反共振频率与材料参数之间的依赖关系,给出了压电陶瓷薄圆盘振子的共振及反共振频率与其泊松系数之间的解析关系.实验结果与理论计算符合较好.

径向极化厚壁压电陶瓷细长管的径向振动

对径向极化厚壁压电陶瓷细长管进行了研究,利用解析法得出了其谐振和反谐振频率方程,并用有限元法分析了径向振动模态,通过实验对理论结果进行了验证。由于厚壁理论是径向极化模型的一般情况,所以它的应用范围更广泛,对于薄膜和薄壳模型同样适用,且误差更小。

径向振动压电变压器的研究进展

介绍了径向振动压电变压器的原理、结构及等效电路,综述了该变压器在材料研究、结构设计、驱动电路的发展趋势,展望了其在冷阴极管及DC-DC变换器等方面应用发展方向。

夹心式径向振动压电陶瓷超声换能器

功率超声换能器在功率超声技术中，是一个至关重要的部分，因为它决定了超声设备的性能。在传统的功率超声技术中，一般是使用夹心式一维纵向振动超声换能器，它具有功率大、效率高等优点。但是，由于设计理论的限制，

压电圆环厚度振动分析

应用压电本构方程,通过分析圆环径向小体元的振动,将其等效为长度伸缩振动模态,以简化圆环的运动方程,推导其径向厚度振动的谐振频率。采用有限元分析法对圆环进行建模仿真,计算出圆环谐振频率,并用阻抗测量法实测圆环实体振动进行比较,结果表明圆环厚度为4～9 mm时吻合较好。

厚壁径向极化压电陶瓷薄圆环的研究

本文对厚壁径向极化压电陶瓷薄圆环进行了研究,得出了振子的谐振和反谐振频率的理论方程,并用有限元法分析了和实验测试了径向振动模态,给出了理论、有限元法和实验数据的一个对比。结果表明:本文的理论较为完善,对实际运用有一定的指导意义。

夹心式径向复合压电超声换能器

对夹心式径向复合压电换能器径向振动特性进行了研究。该换能器由弹性内芯、预应力金属管及柱面压电陶瓷晶堆径向复合而成.利用机电类比法,得到了换能器的径向振动等效电路及频率方程。探讨了换能器第1、2阶径向共振频率及有效机电耦合系数与其几何尺寸的关系。研究表明,换能器第1阶径向共振频率随其内芯内径及预应力管壁厚度增大而降低;第2阶共振频率随内芯内径增大存在极小值,但随预应力管壁厚度增大单调下降。此外,采用第2阶径向共振模式能获得较高的有效机电耦合系数,并且压电陶瓷处于位移节线时,换能器有效机电耦合系数达极大值。对换能器共振频率的测试与有限元仿真表明。理论与实验及仿真结果符合较好。

压电圆管换能器振动特性的薄壳理论分析

本文运用弹性力学中的薄壳理论,分析了径向极化压电陶瓷圆管换能器的振动特性,并在此基础上推导出换能器等效电路的特性阻抗,为换能器的设计提供了依据。分析及计算结果表明,本文的理论与以往常用的薄膜理论相比,不仅在物理模型的描述上更为完整准确,在计算精度上也更接近实际。

BNKLT无铅压电陶瓷梯形中频带通滤波器的研制

利用发明的[Bi0.5(Na1-x-yKxLiy)0.5]TiO3(BNKLT)系无铅压电陶瓷,采用全电极径向振动模式制作了插入损耗小于6 dB,阻带损耗大于30 dB,频率特性曲线平滑,并具有良好选择性的中频(IF=460 kHz)多节带通滤波器。与含铅压电陶瓷多节滤波器相比,BNKLT无铅压电陶瓷滤波器的特性有待进一步改进。

低频窄带压电陶瓷滤波器材料的研究

采用传统的压电陶瓷制备方法,研究锆钛比(r(Zr/Ti)、掺杂、烧成工艺对低频窄带Pb(Zn1/3Nb2/3)x(Sn1/3Nb2/3)yTiAZrBO3四元系压电陶瓷性能的影响,并研究压电振子的杂波抑制方法。结果表明,r(Zr/Ti)为0.71,w(MnO2)=0.5%时,材料的性能达到最佳:机械品质因数Qm=2 600,机电耦合系数k15=0.43,频率温度系数τf=29×10-6/℃;倒去振子两对角的棱角,可以有效地抑制低频厚度切变振动模式的杂波。

高频压电陶瓷滤波器的研制

介绍了一种高频压电陶瓷滤波器的制造及其所用材料,这种采用双重能阱模式的陶瓷滤波器是用掺Ce和Mn的Pb(Zn1/3Nb2/3)(ZrTi)O3压电材料制造的,具有插入损耗小,阻带衰减大和温度稳定性高的特点。

TV用压电陶瓷滤波器的片式化

以一种TV用压电陶瓷滤波器的片式化过程为重点,介绍了压电元件片式化的思路及工艺。利用压电陶瓷的厚度能陷切变振动原理,采用新的结构与工艺,对原TV用压电陶瓷滤波器进行片式化。制作出的片式压电陶瓷滤波器达到国外同类产品水平,可批量生产。片式压电陶瓷滤波器满足了TV生产厂家对该类产品的需求。生产中,压电振子切割开槽、点导电胶组装、涂覆弹性胶和环氧密封是工艺控制的重点。

圆柱形压电陶瓷发射换能器设计

本文叙述薄壁压电陶瓷圆管水声发射换能器的设计。对圆管周向和轴向振动两种振动模式进行了讨论。任意频率上发射的声压为两种振动的迭加。探讨了轴向振动转换为径向振动的等效电路参数。在此基础上计算出两种模式的相对声压频率特性,列出了附表,可以作为设计圆管形发射换能器的参考。并介绍了实例。

通讯用宽带陶瓷滤波器

压电陶瓷滤波器是通讯设备的重要元件之一。陶瓷滤波器的带宽受压电材料机电耦合系数限制，相对带宽一般小于６％。采用锑锰锆钛酸铅压电陶瓷材料，厚度振动模式振子和差接桥型电路的宽带陶瓷滤波器，其通带宽度可达１５％。