天堂国产午夜亚洲专区-少妇人妻综合久久蜜臀-国产成人户外露出视频在线-国产91传媒一区二区三区

當(dāng)前位置:主頁 > 管理論文 > 工程管理論文 >

尺度效應(yīng)下單層壓電微換能器的特性研究

發(fā)布時間:2018-03-07 06:16

  本文選題:壓電微換能器 切入點:靜態(tài)特性 出處:《南京理工大學(xué)》2014年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文


【摘要】:l本論文對單層壓電微換能器的特性進行了研究,包括靜態(tài)特性及動態(tài)特性。本文所研究的換能器是懸臂梁式,并為層合梁,包含壓電層、被動層及上下電極層,前者的厚度在微尺度下。首先強電場激勵下壓電層發(fā)生彎曲時,必須要考慮壓電材料的電致伸縮效應(yīng),這將使得壓電方程中出現(xiàn)非線性項,即電場強度的平方項。其非線性隨電場強度而改變,電場增大則相應(yīng)增大。實驗表明:當(dāng)結(jié)構(gòu)的特征尺寸在微尺度時,其力學(xué)特性對特征尺寸有著很大的依賴性,與宏觀尺寸下顯著不同,這種特性被稱為尺度效應(yīng)。因此在這篇文章中將會運用偶應(yīng)力理論來研究該換能器在尺度效應(yīng)下的靜態(tài)應(yīng)變。最后,由于懸臂梁式的彎曲換能器一般工作在其彎曲振動的諧振頻率附近,因此,為了得到換能器的最佳性能,需要深入研究其動態(tài)特性。本文中運用模態(tài)分解來分析換能器動態(tài)機電響應(yīng),并使用MATLAB軟件對該響應(yīng)進行數(shù)值模擬。結(jié)果顯示:當(dāng)壓電層的厚度處在微米尺度時,換能器壓電層的無量綱剛度會發(fā)生顯著增加,這將影響換能器的諧振頻率,導(dǎo)致?lián)Q能器一階模態(tài)下的電荷和電壓輸出相應(yīng)的減少。
[Abstract]:In this paper, the characteristics of single-layer piezoelectric microtransducer are studied, including static and dynamic characteristics. The transducer studied in this paper is cantilever beam, and laminated beam, including piezoelectric layer, passive layer and upper and lower electrode layer. The thickness of the former is in the microscale. Firstly, when the piezoelectric layer bends under the strong electric field, the electrostrictive effect of the piezoelectric material must be considered, which will lead to the nonlinear term in the piezoelectric equation. That is, the square term of electric field intensity. Its nonlinearity changes with the electric field intensity, and the electric field increases accordingly. The experimental results show that when the characteristic size of the structure is in the micro scale, the mechanical properties of the structure are greatly dependent on the characteristic size. In this paper, the static strain of the transducer under the scale effect will be studied by using the theory of couple stress. Because the cantilever beam type bending transducer generally works near the resonant frequency of its bending vibration, therefore, in order to obtain the best performance of the transducer, In this paper, modal decomposition is used to analyze the dynamic electromechanical response of the transducer, and a numerical simulation is carried out by using MATLAB software. The results show that when the thickness of the piezoelectric layer is in the micron scale, The dimensionless stiffness of the piezoelectric layer of the transducer will increase significantly, which will affect the resonant frequency of the transducer, resulting in the corresponding reduction of the charge and voltage output in the first mode of the transducer.
【學(xué)位授予單位】:南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TB552

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 裴先茹;高海榮;;壓電材料的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀[J];安徽化工;2010年03期

2 石廣玉;壓電材料的電熱函及機-電耦合分析[J];復(fù)合材料學(xué)報;2003年06期

3 息志臣,陳浩然;復(fù)合材料層合梁理論[J];復(fù)合材料學(xué)報;1994年02期

4 蔡鶴皋,孫立寧,安輝;壓電/電致伸縮微位移器件與應(yīng)用(下)[J];高技術(shù)通訊;1994年06期

5 王永生,曹凱;基于Timoshenko梁理論的層合梁線性理論[J];甘肅工業(yè)大學(xué)學(xué)報;1991年03期

6 姚林泉;王偉;;強電場作用下簡支壓電層合梁的非線性動力分析[J];固體力學(xué)學(xué)報;2008年04期

7 崔玉國,孫寶元,董維杰,楊志欣;壓電陶瓷執(zhí)行器遲滯與非線性成因分析[J];光學(xué)精密工程;2003年03期

8 史麗萍;王立晶;趙月容;;壓電效應(yīng)的高階效應(yīng)在傳感器、執(zhí)行器中的應(yīng)用研究[J];黑龍江水專學(xué)報;2007年04期

9 謝文運;壓電換能器在海洋工程中的應(yīng)用[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1996年10期

10 王清池;深水壓電換能器電聲性能的研究[J];海洋技術(shù);1998年03期



本文編號:1578274

資料下載
論文發(fā)表

本文鏈接:http://sikaile.net/guanlilunwen/gongchengguanli/1578274.html


Copyright(c)文論論文網(wǎng)All Rights Reserved | 網(wǎng)站地圖 |

版權(quán)申明:資料由用戶a74cf***提供,本站僅收錄摘要或目錄,作者需要刪除請E-mail郵箱bigeng88@qq.com