| 压电智能传感器力学模型的建立及数值模拟 |
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| 引用本文： | 蒙彦宇,关海爽,高丽,曲国军.压电智能传感器力学模型的建立及数值模拟[J].北华大学学报(自然科学版),2014(6). |
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| 作者姓名： | 蒙彦宇 关海爽 高丽 曲国军 |
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| 作者单位： | 北华大学汽车与建筑工程学院,吉林吉林,132013;北华大学电气信息工程学院,吉林吉林,132021;中国石油天然气集团吉林石化分公司,吉林吉林,132021 |
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| 基金项目： | 吉林省教育厅科学技术研究项目，北华大学博士科研启动基金项目 |
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| 摘 要： | 以单片压电陶瓷(如锆钛酸铅,简称PZT)晶体、粘贴式和埋入式压电传感器为研究对象,从压电本构方程和结构动力学的振动原理出发,采用集总质量法推导出PZT传感器正压电效应的电荷表达式及等效刚度表达式,建立粘贴式和埋入式PZT传感器的简化力学模型,得到考虑多参数影响的电荷表达式.考虑黏结胶层阻尼吸收能量的作用,建立了胶层阻尼效应影响的传感模型,并求得压电传感器的电压表达式.数值模拟结果表明:在PZT传感模型中,利用压电方程和振动方程联合求解可以快速得到PZT的传感信号,而且PZT片的电压输出特性与作用力的大小及黏结胶层有关.通过测量和分析PZT传感器输出电信号峰值与频率的变化,并与数值分析结果进行对比,证明了运用所建立的传感模型能够有效地模拟检测PZT的正压电规律.
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| 关 键 词： | 压电效应 传感模型 集总质量法 数值模拟 |
Mechanical Modeling and Numerical Simulation on Piezoceramic-based Smart Aggregate Sensor |
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| Meng Yanyu,Guan Haishuang,Gao Li,Qu Guojun.Mechanical Modeling and Numerical Simulation on Piezoceramic-based Smart Aggregate Sensor[J].Journal of Beihua University(Natural Science),2014(6). |
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| Authors: | Meng Yanyu Guan Haishuang Gao Li Qu Guojun |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | piezoelectric effect sensor modeling lump mass method numerical simulation |
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