不同约束下压电陶瓷振子振动特性研究

发布时间：2021-11-20 08:55

　　压电陶瓷振子是超声波换能器核心构件,与弧形结构进行连接时,施加不同的固定方式和约束条件会对换能器的综合性能产生影响.为了使压电陶瓷振子在良好的性能下工作,针对压电陶瓷振子频率特性进行了理论分析.在此基础上,设计了圆弧形压电陶瓷振子,运用有限元分析方法对压电陶瓷振子进行了模态分析和谐响应分析,得出了在不同约束条件下的振动特性和导纳特性的变化规律,为压电陶瓷振子与球形结构的连接方式提供依据,从而使整体结构的工作性能符合预期目标. 

【文章来源】：兰州文理学院学报(自然科学版). 2020,34(02)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

压电陶瓷结构图

本文使用有限元软件中的压电模块对压电陶瓷进行模态分析和谐响应分析,分析其在不同约束条件下的固有频率、振型和响应特性.三维实体的网格划分方法有多种,因Tetrahedrons划分网格效率高、效果好、精度高等优点[13],本文选用Tetrahedrons对压电陶瓷结构进行网格划分.网格划分结构如图2所示.本文主要研究压电陶瓷在不同约束条件下的振动特性和响应特性.因此,对模型施加3类边界条件:第1类只约束一个方向的位移;第2类选择约束两个方向的位移;第3类施加固定条件约束,即3个方向的位移均为零.

保持其他参数的设置不变,只把约束条件作为唯一变量.设置约束条件时,约束压电陶瓷外表面的X、Z方向的位移,保持Y方向处于自由状态.通过模态分析,得出压电陶瓷径向振动下的固有频率如表1所列,其振型如图4所示.图4 固有频率114.13 kHz下的振型

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3506989