夹心式径向复合压电超声换能器 |
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引用本文: | 刘世清,许龙,张志良,陈赵江,沈建国.夹心式径向复合压电超声换能器[J].声学学报,2014(1). |
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作者姓名: | 刘世清 许龙 张志良 陈赵江 沈建国 |
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作者单位: | 浙江师范大学应用声学研究所;中国计量学院物理系;天津大学药物科学与技术学院; |
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基金项目: | 国家自然科学基金(11074222,11274279,11204284);浙江省自然科学基金(LQ12A04006)资助项目 |
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摘 要: | 对夹心式径向复合压电换能器径向振动特性进行了研究。该换能器由弹性内芯、预应力金属管及柱面压电陶瓷晶堆径向复合而成.利用机电类比法,得到了换能器的径向振动等效电路及频率方程。探讨了换能器第1、2阶径向共振频率及有效机电耦合系数与其几何尺寸的关系。研究表明,换能器第1阶径向共振频率随其内芯内径及预应力管壁厚度增大而降低;第2阶共振频率随内芯内径增大存在极小值,但随预应力管壁厚度增大单调下降。此外,采用第2阶径向共振模式能获得较高的有效机电耦合系数,并且压电陶瓷处于位移节线时,换能器有效机电耦合系数达极大值。对换能器共振频率的测试与有限元仿真表明。理论与实验及仿真结果符合较好。
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关 键 词: | 压电超声换能器 有效机电耦合系数 共振频率方程 压电陶瓷元件 预应力 压电换能器 径向振动 等效电路 管壁厚度 复合型 |
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