壓電陶瓷振子是超聲波換能器核心構(gòu)件,與弧形結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接時,施加不同的固定方式和約束條件會對換能器的綜合性能產(chǎn)生影響.為了使壓電陶瓷振子在良好的性能下工作,針對壓電陶瓷振子頻率特性進(jìn)行了理論分析.在此基礎(chǔ)上,設(shè)計了圓弧形壓電陶瓷振子,運用有限元分析方法對壓電陶瓷振子進(jìn)行了模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析,得出了在不同約束條件下的振動特性和導(dǎo)納特性的變化規(guī)律,為壓電陶瓷振子與球形結(jié)構(gòu)的連接方式提供依據(jù),從而使整體結(jié)構(gòu)的工作性能符合預(yù)期目標(biāo). 

【文章來源】：蘭州文理學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020,34(02)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

壓電陶瓷結(jié)構(gòu)圖

本文使用有限元軟件中的壓電模塊對壓電陶瓷進(jìn)行模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析,分析其在不同約束條件下的固有頻率、振型和響應(yīng)特性.三維實體的網(wǎng)格劃分方法有多種,因Tetrahedrons劃分網(wǎng)格效率高、效果好、精度高等優(yōu)點[13],本文選用Tetrahedrons對壓電陶瓷結(jié)構(gòu)進(jìn)行網(wǎng)格劃分.網(wǎng)格劃分結(jié)構(gòu)如圖2所示.本文主要研究壓電陶瓷在不同約束條件下的振動特性和響應(yīng)特性.因此,對模型施加3類邊界條件:第1類只約束一個方向的位移;第2類選擇約束兩個方向的位移;第3類施加固定條件約束,即3個方向的位移均為零.

保持其他參數(shù)的設(shè)置不變,只把約束條件作為唯一變量.設(shè)置約束條件時,約束壓電陶瓷外表面的X、Z方向的位移,保持Y方向處于自由狀態(tài).通過模態(tài)分析,得出壓電陶瓷徑向振動下的固有頻率如表1所列,其振型如圖4所示.圖4 固有頻率114.13 kHz下的振型

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]換能器振子頻率的影響因素研究[D]. 喬家平.中南大學(xué) 2011
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本文編號：3506989