免费论文摘要：环形复频夹心式压电陶瓷换能器的安排

在水声保卫世界和平大会功率超声范围，夹心式压电陶瓷换能器被普遍用作大功率的声辐射器。跟着超声本领的连接兴盛，超声换能器越来越普遍的运用于少许新范围，比方高频超声非金属及塑料焊接、高频超声荡涤范围以及少许须要大功率、大声强的超声范围。在那些情景下，换能器的径向尺寸较大，常常大于纵波射程的四分之一。所以夹心换能器的一维安排表面将不复实用，要不将会展示较大缺点。简直的讲，以次三种情景一维表面不在实用：（1）运用于超声非金属焊接等上面的高频夹心式压电陶瓷换能器。跟着换能器共振频次的减少，换能器的纵波射程及纵向尺寸相映减小，按照一维纵振荡表面中的假如，此时换能器的径向尺寸必需相映减小，如许换能器的横截面就很小而且板滞强度和功率含量也会很小。为普及换能器的板滞强度和功率含量，高频夹心换能器的径向尺寸必需增大；所以必需商量这类换能器的径向振荡及其啮合振荡。（2）大功率夹心式超声换能器。在少许新的超声运用范围如超声非金属和塑料焊接，须要很大功率的超声，以是该类换能器的径向尺寸常常会胜过纵波射程的四分之一，一维安排表面不复实用。（3）近几年，一种新的大功率超声辐射器在超声荡涤和声空化中获得了运用，即大尺寸的非金属管型振子。当用一超声换能器在纵向方进取激励这种振丑时，因为泊松效力，这种振子将在纵向和径向同声爆发振荡，所以不妨爆发大功率的超声。在之上三种情景下，换能器或辐射器的振荡本质上是一个纵向和径向的啮合振荡，所以有需要对大尺寸或高频超声换能器的啮合振荡举行接洽。正文运用啮合振荡，接洽了各向异性的空腹圆柱及纵向极化压电陶瓷圆环的啮合振荡，并安排了几个复频超声换能器，重要实质囊括以次几个上面：1、 鉴于表观弹性法对大尺寸的空腹非金属圆柱及厚薄极化的压电陶瓷圆环的啮合振荡举行了领会。当引入板滞啮合系数和忽视剪切应急时，啮合振荡不妨分为两个等效的舒卷振荡。一为纵向等效舒卷振荡，另一为径向的等效舒卷振荡。这两个等效振荡并非相互独力，而是经过板滞啮合系数接洽在一道。文中给出了两个等效振荡的频次方程，经过计划不妨创造，啮合表面较之一维表面更适合有限元仿真领会值和试验丈量值。2、 接洽了商量啮合振荡此后夹心式压电陶瓷换能器的振荡个性，给出了换能器的共振频次方程。居于基频模态的四分之一射程换能器，公有三个共振频次-非金属盖板的径向共振频次、压电陶瓷圆环的径向共振频次以及换能器完全做纵向振荡时的共振频次。同声，正文对这类换能器举行了有限元及试验领会，给出了各自的频次-导纳弧线。表面和试验表白，这类换能器具备多个共振频次，不妨处事在各别的振荡模态，是一种多频换能器。3、 对复频超声换能器的优化安排本领举行了引见，给出了各本领的道理和实行道路。

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