切向极化压电陶瓷晶堆中扭转振动的传播速度研究

随着超声马达、超声塑料焊接、超声疲劳试验以及超声旋转加工等新技术的发展,扭转振动超声换能器的理论及实验研究受到了普遍重视。在功率超声领域,类似于纵向振动夹心式换能器的扭转振动夹心换能器具有结构简单、机电转换效率高等优点。在纵向振动夹心式换能器中,压电激励元件为轴向极化的压电陶瓷晶堆,而对于扭转振动夹心式换能器,其激励元件为切向极化的压电陶瓷晶堆。文献[1]对夹心式扭转振动超声换能器进行了研究,推出了压电晶堆扭转振动的等效电路以及换能器的共振频率方程。在此基础上,本文对晶堆中的扭转振动传播速度进行了进一步的研究,试图为夹心式扭转振动超声换能器的理论及实验研究提供较系统的设计理论。