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本书主要讨论了两种压电复合换能器,即1-3型压电复合换能器和金属-陶瓷压电复合换能器。对于1-3型压电复合换能器,主要从它的制备方法,PZT相体积百分比以及PZT小柱的形状参数对换能器的静水压性能及机电性能的影响等方面进行了讨论,同时研究了1-3型压电复合材料的剩余极化强度、退极化等。对于金属-陶瓷压电复合换能器,主要围绕钹式压电复合换能器进行研究。运用有限元分析方法,分析计算了不同工作模式下,钹式压电复合换能器的纵向位移;用理论和试验的方法,研究了金属端帽及PZT圆片的形状参数对换能器性能的影响,同时还对换能器基阵进行了研究。
版 次:初版
包 张:平装
序
前言
主要物理量符号集
第1章绪论
1.1压电材料的发展历程
1.2压电复合材料的研究现状
1.2.1压电复合材料的连通性及其结构
1.2.2O-3型、1-3型压电复合材料
1.2.3金属-陶瓷压电复合换能器
1.2.4压电复合材料的结构-性能关系
1.2.5压电复合材料目前存在的问题及发展方向
1.3压电复合材料及其换能器在水听器领域的应用研究
1.4压电复合换能器在振动测量领域的应用研究
参考文献
第2章1-3型压电复合材料
2.11-3型压电复合材料的工作原理
2.21-3型压电复合材料的制备
2.31-3型压电复合材料的铁电性
2.3.1电位移的测量
2.3.2电场的测量
2.3.3应变的测量
2.3.41-3型压电复合材料的铁电性
2.4□(□)值的测试方法
2.5PZT相体积分数与压电复合材料性能之间的关系
2.5.1与静水压压电电荷常数□之间的关系
2.5.2与相对介电常数ε之间的关系
2.5.3与静水压压电电压常数□的关系
2.5.4与静水压灵敏值□的关系
2.5.5与厚度模机电耦合系数Kt的关系
2.5.6与机械品质因素Qm值之间的关系
2.5.7与声速VD之间的关系
2.5.8与特性阻抗Z的关系
2.6PZT小柱的长宽比(ι/ω)与复合材料的性能关系
2.7PZT小柱的宽厚比ω/t与复合材料的性能关系
2.7.1与□、□及□.□之间的关系
2.7.2与声学特性及机电特性之间的关系
2.8聚合物对复合材料静水压性能的影响
2.9复合材料性能与压力的关系
2.9.1压应力与复合材料的极化强度
2.9.2相对介电常数□/□与静水压P的关系
2.9.3静水压压电常数□值与静水压P的关系
2.10小结
参考文献
第3章基于ANSYS的1-3-2型压电复合材料有限元分析
3.11-3-2型压电复合材料
3.2基于ANSYS的1-3-2型压电复合材料有限元分析
3.2.1ANSYS的操作界面和一般分析过程
3.2.2前处理过程
3.2.3施加载荷与求解
3.2.4后处理过程
3.3基于ANSYS的1-3-2型压电复合材料面板应力放大作用有限元分析
3.3.1应力放大作用分析过程
3.3.21-3-2型复合材料的表面应力分布和位移分布
3.3.3金属面板参数对复合材料压电性能的影响
3.4命令流的输入
3.5小结
参考文献
第4章基于轴对称薄壳截锥单元的钹式压电复合换能器有限元分析
4.1基于轴对称薄壳截锥单元的钹式压电复合换能器有限元分析
4.2陶瓷片为纵向极化时钹式换能器的纵向位移
4.3陶瓷片为径向极化时钹式换能器的纵向位移
4.4陶瓷片为切向极化时钹式换能器的纵向位移
4.5结果与分析
4.6小结
参考文献
第5章基于ANSYS的钹式压电复合换能器有限元分析
5.1钹式压电复合换能器的轴对称分析
5.2在ANSYS软件中建立钹式压电复合换能器模型
5.2.1定义单元类型及属性
5.2.2设置材料属性
5.2.3实体模型的建立
5.2.4划分网格
5.2.5施加约束和耦合条件
5.3钹式压电复合换能器特性研究
5.3.1力与位移的关系
5.3.2等效压电常数□与钹式压电复合换能器形状参数的关系
5.4小结
参考文献
第6章钹式压电复合换能器的制作
6.1端帽制作
6.2钹式压电复合换能器的制作
6.3端帽材料的选定
6.4黄铜箔厚度的选定
6.5端帽几何尺寸的选定
6.6压电陶瓷的选定
6.7黏结剂的选定
6.8黏结层厚度的确定
6.9老化工艺的确定
6.10小结
参考文献
第7章钹式压电复合换能器的高位移性能
7.1位移与端帽形状参数的关系
7.1.1力-位移关系
7.1.2电场-位移关系
7.1.3位移迟滞特性
7.1.4位移与端帽的形状参数te、tb的关系
7.2等效压电常数□与端帽形状参数的关系
7.2.1等效压电常数□与端帽深度te的关系
7.2.2等效压电常数□与端帽底部直径□及铜箔厚度□的关系
7.3位移与压电陶瓷厚度tp的关系
7.4小结
参考文献
第8章钹式压电复合换能器的静水压压电性能
8.1钹式压电复合换能器在静水压条件下的工作原理
8.1.1纵向极化的钹式压电复合换能器
8.1.2切向极化的钹式压电复合换能器
8.2静水压压电常数及静水压灵敏值的测试结果
8.3钹式压电复合换能器的耐压性能研究
8.4小结
参考文献
第9章钹式压电复合换能器的机电性能研究
9.1等效机电耦合系数和能量传输系数
9.2钹式压电复合换能器的频率特性
9.2.1频率响应特性
9.2.2形状参数与基波谐振频率的关系
9.3小结
参考文献
第10章钹式压电复合换能器基阵
10.1平面均匀基阵的静水压性能
10.1.1并联基阵
10.1.2串联基阵
10.2钹式压电复合换能器的堆叠结构
10.3平面均匀基阵的水听器性能
10.3.1水听器的自由场电压接收灵敏度及测试方法
10.3.2均匀平面基阵的指向性
10.4小结
参考文献
第11章基于1-3型压电复合材料的圆柱形水听器
11.1圆柱形水听器在低频接收时的静态理论分析
11.1.1弹性力学分析及其应力解
11.1.2自由场开路电压及开路接收电压灵敏度
11.2径向极化圆柱形水听器的设计
11.2.1背衬材料的厚度与透射系数
11.2.2背衬材料的杨氏模量与抗静水压能力
11.2.3灵敏度与背衬材料
11.2.4灵敏度与复合材料的厚度
11.3径向极化圆柱形水听器的研制
11.4小结
参考文献
第12章新型压电振动加速度传感器
12.1压电式加速度传感器的结构
12.2压电加速度传感器的工作原理
12.3频响特性
12.4新型压电振动加速度传感器的结构设计
12.4.11-3型振动加速度传感器结构设计
12.4.2钹式振动加速度传感器的结构设计
12.5新型压电振动加速度传感器的电压灵敏度
12.5.1新型振动加速度传感器电压灵敏度的静态理论分析
12.5.2新型振动加速度传感器输出电压与电压灵敏度
12.6新型压电振动加速度传感器的信号处理电路设计
12.6.1压电振动加速度传感器对测量电路的要求
12.6.2电荷放大器的工作基本原理
12.6.3电荷放大电路的设计
12.6.4低通滤波电路的设计
12.7电压灵敏度的非线性补偿设计
12.7.1线性插值的实现方法
12.7.2利用线性插值实现非线性补偿
12.7.3补偿结果
12.8小结
参考文献
第13章等静压压电常数的测试方法
13.1等静压压电常数
13.2等静压压电电压常数测试系统
13.2.1信号的检测
13.2.2基于PKD01峰值保持器的gh值测试系统
13.2.3基于虚拟仪器的gh值测量系统
13.3小结
参考文献
附录有限元分析计算程序
那我倒是想问下这位仁兄,需要用“缆”传输的除了“电”“信号”外,还有啥需要用到“缆”的?答案可以自己回答了吧。
木塑复合材料的基础为高密度聚乙烯和木质纤维,决定了其自身具有塑料和木材的某些特性。 1) 良好的加工性能 木塑复合材料内含塑料和纤维,因此,具有同木材相类似的加工性能,可锯、可...
复合材料:复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤...
基于1-3-2型压电复合宽频带水声换能器研究
设计并制作了1-3-2型压电复合陶瓷材料,利用该型压电复合陶瓷材料具有低声阻抗,低机械品质因数(Q),高机电转换系数,电极制作工艺简单及结构稳定不易发生变形等特点,制作了水声换能器件,并进行了电声性能分析与测试。分析结果表明,基于1-3-2型压复合材料制作的水声换能器具有在工作频带内模态单一、高发射响应及宽频带等特点。
径扭复合模式盘形压电超声换能器
提出一种新型的斜缝式结构径扭复合模式振动盘形压电超声换能器,并对其径扭复合模式振动进行了理论和试验研究。通过对斜槽处应力的分解,引入两个机械转换系数,依据机电类比原理,建立起换能器的径扭复合模式振动耦合机电等效电路模型,从等效电路得到换能器的径扭复合振动频率方程,探讨狭缝的斜角对换能器共振频率的影响,数值计算表明换能器共振频率随斜角增大而降低。试验加工三个不同斜度狭缝的换能器,并对其共振频率进行了测试和有限元法模态仿真计算,结果表明,理论与仿真值及试验结果吻合较好。
本书系统地介绍了夹心式压电换能器结构、参数、设计、制造、装配和方法,重点介绍了夹心式压电换能器在超声波焊接、滤心超声清洗、变曲振动超声车削等五个领域中的应用。
第一章 压电效应与逆压电效应
第二章 压电材料
第三章 压电晶体的工作模式
第四章 纵向振动夹心式压电换能器
第五章 压电换能器制造和装配技术
第六章 功率超声的测试技术
第七章 超声波焊接
第八章 滤芯超声清洗机
第九章 弯曲振动超声车削技术
第十章 表面微坑超声加工方法
第十一章 循环式多级超声波分散机
参考文献
内容介绍
《压电换能器和换能器阵》(修订版)内容由浅入深,着重阐明压电换能器和换能器阵的基础理论,对换能器和换能器阵中所涉及的重要问题作了重点讨论,并概述了发展动态。全书共十五章,第一章为引言;第二、三、四章为压电换能器的基础知识;第五、六、七、八章介绍了几种常见的典型压电换能器;第九章介绍压电换能器的暂态效应;第十章介绍同种新型换能器;第十一章讨论了压电弹性体的数值分析方法;第十二章介绍了换能器主要参数的测量方法;第十三章为换能器阵的理论基础;第十四、十五章介绍了均匀和非均匀换能器阵;第十六章简要介绍了几种新型换能器阵。