本文關(guān)鍵詞：徑向極化壓電圓管超聲換能器的數(shù)值模擬

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【摘要】：應(yīng)用多物理場(chǎng)耦合分析軟件COMSOL Multiphysics對(duì)徑向極化壓電圓管超聲換能器進(jìn)行了有限元數(shù)值模擬.首先,對(duì)壓電圓管的前三階振動(dòng)模態(tài)以及一階諧振頻率與圓管尺寸、激勵(lì)電壓的變化關(guān)系進(jìn)行了模擬分析.然后,對(duì)徑向極化壓電圓管在無介質(zhì)和介質(zhì)分別為空氣、水時(shí)的導(dǎo)納曲線進(jìn)行了模擬分析,并且模擬了壓電圓管在空氣和水中的超聲場(chǎng)分布.仿真結(jié)果表明,壓電圓管的一階諧振頻率與圓管尺寸存在特定的變化關(guān)系,與激勵(lì)電壓的大小無關(guān);壓電圓管在空氣和水中的導(dǎo)納曲線由于空氣和水的特性阻抗不同而不同,空氣對(duì)壓電圓管的影響幾乎可以忽略,而水對(duì)壓電圓管的影響較大.最后,利用精密阻抗分析儀對(duì)所制作的徑向極化壓電圓管超聲換能器的導(dǎo)納曲線進(jìn)行了測(cè)試,并與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比.結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果和數(shù)值模擬結(jié)果基本吻合,驗(yàn)證了數(shù)值模擬的可靠性,可為徑向極化壓電圓管超聲換能器的設(shè)計(jì)提供指導(dǎo).
【作者單位】： 重慶大學(xué)生物工程學(xué)院;國(guó)防科技工業(yè)5011二級(jí)計(jì)量站;
【關(guān)鍵詞】： 徑向極化 壓電超聲換能器 導(dǎo)納 諧振頻率 超聲場(chǎng)
【基金】：國(guó)防科技工業(yè)“十二五”計(jì)量科研項(xiàng)目(JSJC2013209B026)
【分類號(hào)】：TB552
【正文快照】：

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