大功率径向振动压电超声换能器

对一种大功率径向复合圆管压电超声换能器的径向振动特性进行了研究.依据机电类比原理,推出了换能器的径向振动等效电路及共振频率方程;探讨了换能器的第1、第2阶共振频率和有效机电耦合系数与压电陶瓷元件位置的关系;实验测量了换能器的径向共振频率.结果表明,换能器径向共振频率的理论值与实测值符合较好.     

薄壁预应力管复合压电换能器径向振动分析

对带有薄壁预应力管外壳的径向复合压电换能器径向振动进行了研究.基于弹性力学理论和机电类比原理,建立了复合管压电超声换能器的径向振动机电类比等效电路,并得出其共振频率方程、反共振频率方程及有效机电耦合系数的解析式.探讨了换能器共振频率与其外部预应力管内外半径比之间的关系.实验结果表明:利用本文理论算得的复合换能器径向共振频率与实验测量结果相吻合,误差在5%以内.     

复合棒压电纵向振动换能器中的弯曲振动

采用有限元方法，研究了复合棒压电纵向振动换能器前辐射头两端自由及小端面中心固定时的弯曲振动模态及与几何尺寸之间的关系；探讨了换能器多模振动特性与前盖板几何尺寸之间的变化关系．结果表明，换能器前两个频率间距取决于前盖板前端直径与前盖板厚度之比，比值变大，两频率间距变小；比值变小，两频率间距将会拉大．     

矩形压电陶瓷超声换能器的弯曲振动

利用等效弹性法分析了矩形陶瓷超声换能器在不同条件下的弯曲振动,分别对四边简支条件下的特征频率和边界自由与边界固定条件下的特征频率进行曲线拟合,得出矩形压电陶瓷超声换能器在边界自由与边界固定条件下弯曲振动特征频率的拟合公式。利用有限元分析软件Comsol对得到的拟合公式进行验证,验证结果表明边界自由与边界固定条件下矩形压电陶瓷超声换能器的特征频率与拟合公式计算出的特征频率有很好的一致性。     

用1—3压电复合材料设计低旁瓣水声换能器

报道采用1—3压电复合材料设计低旁瓣换能器的方法，可使单个换能器获得低于-25dB的旁瓣级从而显著优化波束。该方法以1—3压电复合材料为换能材料，在设计过程中通过控制换能器的辐射面的形状来对换能器实现窗函数加权，达到控制波束的目的。本文举例阐述设计方法，所提供的实验数据证明了本方法的工程可行性，并与国外同类典型产品进行性能比较。     

压电冲击波换能器

为了测量低能级(超压小于2公斤/厘米~2)冲击波超压——时间曲线,我们研制了一种有较高灵敏度的,微秒量级上升时间,毫秒量级持续时间的压电冲击波换能器。这种换能器在弹性杆式换能器的基础上作了某些改进:采用匹配散射块来代替弹性杆,同时在压电片——匹配散射块组件和外壳之间采用了一种新型软性环氧树脂作为固支材料,这样既缩短了弹性杆的有效长度,又进一步改善了换能器的瞬态特性.文中介绍了这种换能器的结构、设计、校正方法和阻抗匹配电路。     

压电陶瓷圆片弯曲振动换能器理论和实验

导出了在边缘简支下压电陶瓷圆片弯曲振动位移响应，给出谐振频率，输入导纳，发射功率响应和接收灵敏度响应，所得理论结果得到了实验测量的支持。     

水声换能器指向性因数测量精度的分析

指向性因数（或指向性指数）不仅是水声换能器的一个重要参数，也是声呐方程式中的一个重要参数。本文对于目前国内最常使用的三种测量和计算指向性因数的方法及其可能达到的测量精度作了深入和具体的分析。实验和计算结果表明：目前这些方法可能达到的精度约为±0．5～1．0dB。     

振动控制中压电智能元件的制造技术

以梁的振动控制为背景,构造了一种智能元件,它们有预期欲控制的若干模态线性组合的几何形状,可传感多个振型输出并构成反馈输入,从而实现了对结构振动的主动控制.数值算例表明,它对结构的振动能形成有效的抑制,有较大的实用价值.     

具有压电元件功能梯度梁的振动控制

考虑一具有压电元件的功能梯度弹性梁. 假设功能梯度材料的物性参数为梁厚度方向坐标的幂函数, 考虑电场作用对结构变形的影响, 应用哈密顿原理, 导出了具有压电元件功能梯度弹性梁的动力学方程, 得到了两端简支功能梯度梁的固有特性与电场强度间的关系. 在此基础上, 通过数值算例讨论了电场强度、 材料的梯度指数等对梁固有特性的影响. 结果表明, 材料梯度化可影响梁的固有频率, 在结构设计中应予 以考虑. 通过调整作用在执行元件上的电场强度可以实现对梁振动特性的控制.     

水声换能器发展中的技术创新

从功能材料和结构工艺两个角度对水声换能器的发展历程和技术创新进行综述。在功能材料方面,主要介绍了采用磁致伸缩材料和压电单晶对换能器设计和性能的影响。在结构和工艺方面,分别从改善波束特性、改善频率特性、提高发射声功率、增大耐静水压能力4个方面对换能器的结构和工艺设计进行分析。针对一些典型的换能器,如:低频换能器、宽带换能器、特殊波束换能器、大功率换能器以及深水换能器等,指出了被广泛接受的新概念与新设计,这些设计方法虽基于水声换能器,却可为更广泛领域的换能器设计提供借鉴思路。     

压电换能器材料的研制及使用

1酉己方Fl一pZTO·997[pb。,,;sr。。(zr。j:4Ti。,。。)o,1+o·o03BIFeo,·外加,0·00359一mol FcZo,;0·0029一mol MnoZ;过量,pboo·swt%以内·SF一pZ T pb。Q4sr。,(zr。j3Ti。,7)o,·外加,。·lwto/.(NICo,+Cr20,);过量,PbO 0.3wt%. FZ一pZT pb。,。Sr。。,(zr。jZTi。,:)o,+0·Zwt%KZo+O·swt%Fc:o,·2工艺 通过长期的工作实践,改进并优化干法陶瓷工艺进行有关压电陶瓷的研制.其工艺流程大致为:配方设计、计算、选料、原料处理、称量、混合、预压、预烧(一次烧结)、粉碎、细化、加粘合剂、造颗粒、成型、排塑、烧成、烧…     

全息激光扫描元件

本文讨论了全息元件光扫描原理,对双曲线、椭圆、线波带片用于多方向扫描作了分析,提出用无透镜付里叶变换全息图扫描复杂函数曲线的方法,给出了实验结果.     

压电换能器的声非线性

通过对输入回路中的电流进行谐波分析,得到了在不同输入信号电压下的非线性信号强度,并以此来表征压电换能器本身振动非线性的大小。     

压电换能器导纳圆图的测定

分析了压电换能器的等效电路，通过对压电换能器导纳圆图的测定求出等效电路的各参数。     

声波测井压电陶瓷换能器极化特性分析

从声波测井圆管状压电陶瓷换能器的极化方式出发,对径向和切向极化条件下,换能器的主要特性参数进行了计算、对比、分析,指出了极化方式决定换能器机械谐振频率、机电转换系数、静态电容、机械谐振时的接收灵敏度等参数。     

电声换能器声功率的全息测量

本文从全息时间平均法原理出发,介绍了获得电声换能器各种振形的全息实验技术,描述了全息振形和换能器膜片表面振幅的对应关系,提出了在没有消声池、室的条件下,利用该技术测量并据以推算换能器声功率的方法。     

高温压电陶瓷材料及高温高压声幅测井压电陶瓷换能器

一、前言在高温探测领域,如井下勘探,核爆炸后气体压力的测量,高温测厚,导弹飞行时的压力、加速度的测量以及高温物体的超声加工,高温物体的强力超声波的发射等,都需要高温压电陶瓷