复合圆环弯曲振动四极子模态分析

作     者：吴德林 戴郁郁 陈浩 张海澜 王秀明 WU Delin;DAI Yuyu;CHEN Hao;ZHANG Hailan;WANG Xiuming

作者机构：中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室北京100190 北京市海洋深部钻探测量工程技术研究中心北京100190 中国科学院大学北京100190 

基　　金：国家自然科学基金项目(11134011,11404370,11574347) 中国石油科技创新基金项目(2016D-5007-0304)资助 

出 版 物：《声学学报》 (Acta Acustica)

年 卷 期：2020年第45卷第1期

页      码：103-109页

摘      要：针对压电圆环弯曲振动机电转换性能较差的问题,提出了一种复合圆环弯曲振动换能器,它由一个径向极化的压电陶瓷内圆环和一个金属外圆环复合而成。基于能量原理推导得到了复合圆环弯曲振动的谐振频率和有效机电耦合系数,探讨了弯曲振动四极子模态特性与其结构尺寸间的关系。当压电圆环尺寸不变时,随外侧金属圆环壁厚增加,复合圆环弯曲振动四极子模态谐振频率上升,有效机电耦合系数迅速上升到极大值后缓慢下降。最后,设计制作了圆环换能器并对其谐振频率和有效机电耦合系数进行了实验测试,测试结果与解析结果和数值模拟结果吻合得较好。

主 题 词：弯曲振动换能器 机电转换 有效机电耦合系数 四极子 模态分析 

学科分类：082403[082403] 08[工学] 0824[工学-林业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.15949/j.cnki.0371-0025.2020.01.012

馆 藏 号：203878704...