环形行波压电马达振动模式仿真与测试

采用Matlab6．0工程分析软件数值解析获得φ45mm环形行波压电马达的振动模式，并用POLY-TEC-300扫描激光多谱勒技术测试了试样表面的微观振动，获得了有关样品在不同振动模式下定子表面的振动位移以及振动模态信息，为深入研究压电电机的工作机理及优化样品的结构提供了重要的实验依据。     

在压电谐振基波附近的压电应变研究

本文根据PZT压电陶瓷的压电与弹性特性,应用谐振理论对其压电基波频率附近的压电位移作了计算;另一方面,采用一种高频激光双束干涉仪,测量了压电位移的位移量。其实测值和理论计算值是一致的。     

压电超声微马达的研究

介绍了压电超声微马达在国内外的主要研究成果，比较了各类型微马达的优缺点，提出了作者发展压电微马达的几点建议。     

压电陶瓷的新应用及新工艺

压电器件及其应用的发展，取决于压电材料种类的更新和性能的提高。随着新工艺和新材料的出现，压电器件的应用也日新月异。文章介绍了压电材料近来的一些新应用及新工艺。     

无铅压电材料NBT-BZT陶瓷压电性能及改性

通过配方试验和性能测试分析研究了(1x)Na1/2Bi1/2TiO3-xBa[ZryTi(1y)]O3(x=0.04,0.06,0.08,0.10,y=0.04,0.045,0.05,0.06)无铅压电陶瓷的压电、介电性能。以及当x=0.06,y=0.045时引入Sn4+对NBT-BZT材料的压电介电性能影响。研究表明:当x=0.06,y=0.045, Sn4+对(Na1/2Bi1/2)2+取代量为0.02时,系统的压电性能参数d33和kt分别达到196 pC/N和0.55,相对介电常数可提高到1 263。     

高频压电陶瓷滤波器的研制

介绍了一种高频压电陶瓷滤波器的制造及其所用材料，这种采用双重能阱模式的陶瓷滤波器是用掺Ce和Mn的Pb(Zn1/3Nb2/3)(ZrTi)O3压电材料制造的，具有插入损耗小，阻带衰减大和温度稳定性高的特点。     

压电陶瓷研制工艺及其性能的改善

本文简要报道了从理论和实践的结合上对压电陶瓷研制工艺的某些方面进行改进,从而使其一些性能得到改善;并提出了未来压电材料研究和发展方面的一些问题。     

俘能器用无铅压电陶瓷材料的制备与性能测试

压电元件是俘能器的关键元件,但传统的锆钛酸铅(PZT)材料已不能满足人们对环境的要求。采用传统固相反应法制备了新型Ba(Ti0.8Zr0.2)O3-(Ba0.7Ca0.3)TiO3(BZT-BCT)无铅压电材料,并对其进行了一系列的性能测试。通过1 240℃和1 350℃不同烧结温度的对比,制作了性能较理想的压电材料,可满足俘能器环保应用要求。     

激光陀螺中压电陶瓷倾斜的测量

利用双元控制器探测激光束的位置变化，该激光束由一个用压电陶瓷驱动的镜片反射。反映压电陶瓷加电压后倾斜的双元探测器输出电信号由一个平衡电桥来测量。     

剪式压电微喷的设计及分析

利用压电陶瓷的厚度切变振动,设计出一种新型微喷。介绍了它的结构、工作方式及驱动方法。用弹性薄板模型对微喷进行理论分析,推导出振动位移函数,估算了自由振动基频和受迫振动端部位移。用有限元软件模拟振动模态,其模拟结果与理论计算接近。使用微电子及微电子机械系统(MEMS)工艺,在国内首次制备出该类型微喷,加载驱动波形后达到喷射效果。     

用动态位移响应测量压电常数的方法

根据基本压电方程了压电陶瓷晶片面内受迫振动的计算公式,并结合共振实验,提出了一种直接测量压电陶瓷晶片的压电常数的方法。与传统的线路传输压电常数测量方法相比较,本方法具有许多优点。由于减少了中间环节,测量结果的精度也得到了提高。     

新型二维压电光学扫描器

介绍了一种新型二维压电光学扫描器的制备和工作原理,并利用有限元模型对二维压电光学扫描器作了振动模态的分析,最后采用激光多普勒干涉仪测量了二维压电光学扫描器的扫描频率和振动特性。实验表明,二维压电光学扫描器仅用2个双压电晶片驱动反射镜实现二维图像扫描,其器件加工简单,结构设计合理,同时适用于驱动器领域,实现二维驱动。     

随机振动仿真分析

简述了随机振动产生的原因及通常设计、试验方法,并在高斯分布及Miner理论的基础上提出了使用软件进行随机振动仿真分析的方法及过程.通过某设备的具体仿真分析过程,详细论述了随机振动边界条件的确定及使用软件仿真分析的具体方法,并指出了仿真分析过程中需要注意的问题,为此类仿真分析提供了可靠的实现方法.     

高过载压电驱动器设计与试验

针对现有压电驱动器不能承受高过载的问题,设计了一种基于d33结构的高过载压电驱动器,根据工艺流程制作加工了压电驱动器样品,创新性的设计了弹性金属框架对其进行预压缩封装,保证其具有较好的刚度和较高的抗拉和抗过载能力,并对封装后的驱动器进行了指标标定和高过载实验,经实验测试,该驱动器具备较高的微位移能力和抗过载能力,不仅能应用于自适应枪弹的高过载环境,还可应用于军事国防、航空航天等高过载微纳驱动领域。     

自感知执行器—传感器、执行器集成新概念

总结了传感器与执行器集成的两种方式,即结构集成和功能集成,功能集成就是自感知执行器,如果待测信号能从执行器的控制信号中分离出来,理论上讲基于电磁耦合和机电耦合等可逆效应的换能器都可作自感知执行器,重点分析了压电材料作自感知执行器的物理基础,基于应变速度电桥电路制成了压电陶瓷自感知执行器,实验表明能有效抑制悬臂梁的振动。     

压电振子径厚耦合振动的二维等效电路研究

提出了一种轴向极化压电圆环和圆片的径厚二维耦合等效电路模型。应用这一模型分析了它们的耦合振动,比较了不同尺寸比例下耦合振动与单一模式振动的异同,发现这种方法比一维等效电路方法能在较宽尺寸范围内更准确的分析压电振子的振动问题。有限元计算和试验测量结果验证了这一模型对压电振子频率计算的准确性。     

基于FPGA的激光多普勒微振动检测及信号处理方法

为实现微弱振动信号的实时、高精度解调,提出一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的激光多普勒微弱振动检测及信号处理方法。采用全光纤结构的光学系统,振动信号处理系统则以FPGA为核心设计。改进相位解缠模块,在增大振动测量范围的同时,使其能适用于简谐振动与复杂振动。通过模拟振动实验验证了改进后相位解缠模块,且当振幅在80μm以内时,测量精度在5‰以内。通过对压电陶瓷实际振动目标测振实验,其频率测量误差在1Hz以内,振幅与频率的测量精度均在1%以内。实验验证了该振动信号处理方案对于扩大振动测量范围与实现高精度目标振动解调的有效性。     

纵振超声刀柄优化设计研究

基于硬脆材料难加工的问题,在传统刀柄基础上进行改进设计出超声刀柄。以纵振超声刀柄为研究对象,利用Ansys对其进行模态和谐响应分析,得到刀柄各节点振型和幅频曲线。仿真结果表明,超声刀柄在23kHz频率附近存在轴向纵振模态,其振动节点位于变幅杆锥面上。用激光多普勒测振仪与阻抗分析仪测试超声刀柄刀具和尾部振幅及阻抗曲线。测试结果表明,谐振频率为23.9kHz时,最大振幅达到10.54μm,与仿真基本一致。最后通过在刀柄上安装平衡环,达到刀具振幅增大,刀柄尾部振幅减小的效果,提高了超声刀柄实际加工中的精度和稳定性。     

压电驱动微型喷雾器的研究

研究开发了一种压电驱动微型喷雾器。利用微机械加工技术,制作微米级的喷孔阵列,基于喷墨打印机原理,微喷换能器采用压电驱动方式在其较高阶谐振状态下工作。实验分析了这种微喷换能器的阻抗特性、谐振状态下振动特性以及微型喷雾器的工作性能。实验结果表明,这种喷雾器喷出的雾滴直径大小集中,工作稳定且容易控制喷雾量。