压电陶瓷换能器电感与电容匹配特性研究

采用等效电路法,推导了不同匹配条件下压电换能器军效阻抗与匹配参数公式,并获得了换能器的最佳电路匹配参数.结果表明,利用所得高效公式,可精确计算出最佳匹配参数,从而有效提高压电换能器的机电转换效率。     

具有激振和测振的新型压电微悬臂梁设计

设计了几种新型压电微悬臂梁结构,目的是实现微悬臂梁同时具有激振和测振功能.设计的微悬臂梁尺寸(长×宽×厚)为860μm×300μm×2.11μm;设计了4种可以同时实现激振和测振功能的上电极形状;分析了上电极与信号传递函数值的关系,并对微悬臂梁进行了静态响应、模态分析和谐响应分析.可以看到采用Ⅱ型上电极设计的微悬臂梁既可以实现激振和测振功能,同时具有最佳的静态灵敏度和较高的品质因子,为优化的设计结构.     

膛内多路瞬态信号硬线测试弹上系统研究

提出一种用于解决膛内异常现象探测问题的新技术 ,用PCM硬线传输技术来获取膛内多参数测试信号。研制出适于对火炮膛压单元、加速度单元和火药颗粒对弹底 (IT)作用力 3个物理参量进行测试的复合式压电传感器。并对测试系统及其传感器调理电路进行介绍。实验表明 ,该测试系统工作可靠     

具有固支边的功能梯度压电矩形板静力解

从三维弹性理论和压电学理论出发,通过假设满足边界条件的位移函数,推导出具有固支边的功能梯度压电板的状态方程,并运用状态变量法以及层间连续条件,在每一层端点处应用配点法,给出了满足周边和上、下表面所有边界条件的解析解。该文将状态变量法运用在具有固支边的功能梯度压电材料的静力问题上,给出了不同梯度分布压电板在具有固支边界条件下的静力解,讨论了梯度变化函数对挠度和应力场的影响,为功能梯度压电结构设计及材料优化提供一定参考依据。     

La~(3+)掺杂Bi_(0.5)(Na_(1-x-y)K_xLi_y)_(0.5)TiO_3陶瓷的微结构与电学性能

利用传统的电子陶瓷工艺制备了La^3＋掺杂Bi0．5（Na1-x-yKxLiy）0．5TiO3无铅压电陶瓷,研究了La^3＋掺杂对该体系陶瓷的介电压电性能与微观结构的影响．结果表明,少量的La^3＋掺杂可以改善该陶瓷的微结构;当掺杂量为0．1％时,该陶瓷体系的压电性能有较大的改善,室温下该体系配方的压电常数d33可达215pC／N,径向机电耦合系数kp达到37．4％,但同时介电损耗增大,机械品质因子降低．当掺杂量达到1．5％以后,陶瓷的压电性能严重下降．     

压电陶瓷、复合电流变液及其集成结构实验

简要报道了高性能压电陶瓷FD3－PZT（或FD4－PZT）、复合电流变液及其集成智能结构的设计、制作和初试的情况。同时,也指出了它们的一些重要途径。     

用压电薄膜对弹性连杆机构的振动响应控制研究

提出一种利用压电薄膜片对弹性连杆机构的动力响应主动控制方法,推导了粘结压电材料后机构的有限元方程。应用模态控制理论对弹性连杆机构振动主动控制问题的原理和策略进行研究,给出了相应最优控制律。在此基础上研究了采用比例微分控制器达到模态最优控制的效果时,其增益参数的确定方法。     

无限大功能梯度压电材料中反平面 Yoffe型运动裂纹

假设裂纹面上的边界条件为电渗透型的,从而导出了材料系数在横观各向同性平面内梯度分布的压电体的状态方程;利用Fourier变换给出了无限大压电体中位移、应力、电势、电位移的解析表达式;并求得了裂纹尖端动应力强度因子、电位移强度因子及电场强度因子,分析了不同的非均匀材料系数、几何尺寸及裂纹运动速度对它们的影响.     

基于新式三点驱动的大口径FSM分析与研究

为满足光学视场不断扩大,跟踪速度不断提高的需求,对更大通光口径与偏转范围的快反镜进行了分析与研究。首先,比较了传统的压电式三点驱动与四点驱动方案后,提出了一种新式三点驱动方案,可兼顾良好的动态性能与简易的控制系统,同时避免耦合误差。然后推导了压电陶瓷致动器参数与快反镜负载惯量、偏转范围与响应频率之间的关系公式,通过有限元仿真分析了快反镜的最大偏转范围与模态频率。最后通过搭建试验平台得到测试结果,与仿真结果和理论分析结果进行对比,在镜片尺寸为长轴128 mm,短轴90 mm的椭圆的情况下,偏转范围绕短轴为±2.44 mrad,绕长轴为±3.98 mrad,一阶模态频率为447 Hz,伺服带宽为149 Hz,误差均在8%以下,验证了设计与分析的可行性与正确性。     

弹性基础梁振动的负电容控制

将电路中负电容可用来抵消压电片容抗、耗散能量的特性引入到弹性基础梁的振动控制研究中.基于Winkler基础梁建立了分支压电阻尼系统模型,设计了负电容控制系统,并用H2范数优化控制理论对阻尼进行了优化设计.通过算例证实了该系统具有较好的控制效果.与未采用负电容的结果进行比较,说明了采用负电容电路的优越性,并为探索负电容在振动控制中的应用前景提供了参考.