免费论文摘要：径向夹心式压电陶瓷圆管换能器啮合振荡接洽

压电超声换能器是运用器件的压电效力将电旗号变换成声旗号大概将声旗号变换成都电讯工程学院旗号的一种摆设。它在产业、农业、国防、底栖生物医药等范围的运用特殊普遍，如医术超声、超声空化、中草药超声索取、大海开拓、地质勘测、火油开拓等。径向夹心式压电陶瓷管换能器是一种新式的换能器，它的谐振频次和百般本能不只与压电陶瓷的资料相关，并且与压电陶瓷圆管的好多尺寸相关。该换能器好多尺寸特出，换能器莫大与直径贯串近。径向夹心式压电陶瓷啮合振荡换能器的振荡办法与压电长圆管和压电圆环的振荡办法各别，既不许看成一维径向振荡也不许看成一维纵向振荡。该换能器径向振荡和纵向振荡相互感化，不是一种简单的径向振荡大概简单的纵向振荡，是一种纵径啮合的振荡办法，也即是径向振荡中会有纵振荡，纵振荡中也会有径向振荡。这种振荡办法对立于一维振荡，即使沿用前方的计划本领很搀杂，计划量大，然而经过假如纵径啮合系数，把纵振荡和径向振荡接洽起来，进而使一个搀杂题目获得简化。结果计划出体例的机电等效通路，求出体例的阻抗，并求得它的谐振频次方程融洽振频次。正文对径向夹心式换能器啮合振荡举行了接洽，重要领会进程如次：1.对压电陶瓷管啮合振荡举行了接洽。开始接洽压电陶瓷管的径向振荡，把压电陶瓷e型方程代入压电陶瓷管的疏通方程中，用MAPLE软硬件解微分方程，求出位移因变量，经过压电陶瓷管的速率边境前提不妨求出各未知量，获得压电陶瓷管内、表面面受力，推导出陶瓷管内、表面面受力对于速率的方程，经过联立受力方程组不妨求出压电陶瓷管的频次方程[3]。经过查看上述方程创造，该方程是一个对于未知量纵径啮合振荡系数c和频次 的方程，须要其余一个包括这两个未知量的方程联立来求解。其次用沟通的本领，求出换能器的纵向振荡机电等效通路，获得陶瓷管等效阻抗，求出系全部振时的纵向共振频次方程。按照前方的接洽可知，联立纵向振荡频次方程和径向振荡频次方程，获得压电陶瓷管啮合振荡的谐振频次。经过变换好多尺寸，求出对立应的频次，画出压电陶瓷管谐振频次与尺寸联系图。结果经过有限元仿真本领和试验本领举行了考证，证领会表面的精确性。为此后接洽夹心式压电超声换能器供给了简单。2.对非金属管啮合振荡举行了接洽。开始对非金属管的径向振荡举行了接洽，按照表面力学道理 ，忽视剪切应力和剪切应急，经过假如板滞啮合系数，获得了等效杨氏模量，辨别代入非金属管疏通方程中，求出非金属管振荡位移因变量。把位移因变量代入速率边境中，求出未知量。按照力与应力联系，获得非金属表里外表受力与和表里层速率的联系，获得径向振荡的等效通路，求出径向振荡谐振频次方程。经过查看创造，该方程是对于未知量板滞啮合系数c和频次f的方程，须要其余一个格式含有未知量板滞啮合系数c和频次f的方程来求解。其次对非金属管纵向振荡举行了接洽，经过疏通方程结果获得纵向振荡位移因变量，求得非金属管左右两头的受力与两头速率的联系，获得纵向振荡等效通路。当非金属管左右两头受为零时，不妨求出体例的纵向振荡谐振频次方程，该方程也是一个对于未知量板滞啮合振荡系数c和频次f的方程。联立径向振荡谐振频次方程和纵向振荡谐振频次方程，求出非金属管啮合振荡谐振频次方程，而且画出非金属管谐振频次与好多尺寸之间的联系图。结果经过有限元仿真领会举行考证，证领会啮合振荡表面的精确性。为反面夹心式换能器的接洽供给了简单。3.经过前方的接洽，咱们仍旧领会了压电陶瓷圆管啮合振荡和非金属管的啮合振荡，而且领会它们的机电等效通路。咱们安排了径向夹心式换能器，该换能器中央层为压电陶瓷PZT圆管，内层为各向异性的非金属铝，外层是各向异性的非金属45钢。换能器在径向贯串，进而获得径向夹心式压电陶瓷换能器的等效通路，而它们纵向振荡等效通路不妨动作对径向振荡的牵制，进而获得体例的频次方程，求夹心式换能器的谐振频次。结果经过有限元软硬件兑换能器举行了考证，与表面计划普遍，证领会表面的精确性。

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