Thermal diffusivity determination of solids by time-domain photoacoustic piezoelectric technique

Thermal–physical property is one of the most important properties of materials. The conventional frequency-domain photoacoustic piezoelectric(PAPE) technique has been developed as an important method for thermal diffusivity determination. In this paper, the PAPE technique is extended to time domain(TD). First, based on a simplified thermoelastic model, the TD PAPE theory under square-wave-modulated excitation was developed,the dependence of the TD PAPE signal on modulation frequency as well as material parameters was obtained, and the determination of thermal diffusivity was simulated and theoretically analyzed. Second, the experimental system and the corresponding measurement method were established. Third, thermal diffusivities of various standard samples, such as copper, aluminum, and nickel, were measured, and the effectiveness of the technique was verified. The results show that the TD PAPE technique can provide a simple, fast and effective way for thermal diffusion study.     

梁振动控制的分布压电单元法的溢出分析与仿真

分析了用于智能梁振动控制的分布压电单元法的观测溢出与控制溢出现象,并给出了减少这种溢出的途径。对分布压电单元法作了数值仿真计算。     

含电渗透型椭圆孔的压电材料平面耦合场

用复变函数的Ｆａｂｅｒ级数展开方法,研究了含电渗透型椭圆孔的压电材料平面耦合场,解答表明,椭圆孔洞内的电场强度和电位移位为常量;对平面电渗透型裂纹,切向电场强度和法向电位移沿裂纹面为常数,在裂纹尖端有奇异,电弹性场与孔洞内气体介质的介电常数无关。     

复合压电振子的ANSYS模态分析

在ANSYS的软件平台上,利用有限元分析方法对复合压电圆片振子进行建模仿真实验,得到在不同边界条件下复合压电振子弯曲振动一阶模态及振幅分布图,仿真振动频率与理论计算值非常接近.相对传统振动模式分析方法,此方法更为简单、直观.     

压电梁弯曲振动方程及等效体力的计算

目的 为研究石英音叉型角速率传感器提供设计参数。方法 根据压电理论和弹性力学理论,讨论石英晶体振梁不同方向（光轴ｚ和电轴ｘ）振动的弹性柔顺常数存在的差别,导出压电梁弯曲振动的微分方程,并利用的限差分方法对几种典型的电极图形进行数值计算。结果与结论 提出等效体力概念,给出了压电梁等效体力计算的一般公式,优选了振梁传感器的电极图形,确定了压电梁的宽度和高度的边比。     

边界条件对附于软基体上压电薄膜的局部屈曲的影响

本文研究了附于预拉伸弹性软基体上的压电薄膜的局部屈曲行为,弹性软基体和刚性支座之间为滑动边界。通过比较弹性软基体和刚性支座之间为固支情况下附于基体上压电薄膜的局部屈曲行为,讨论边界条件对于压电薄膜的局部屈曲的影响。     

声表面波波速快速求解策略

针对有效介电常数与边界条件系数行列式值这两种常用求解方法存在的求解速度、精度及通用性等问题,提出了采用混合法;利用材料对称性和介质的连续性,选用合适的动态搜索步长及区间等策略,实现准确快速求解波速．为声表面波问题的快速求解及三维空间的切型优化提供参考．     

主动隔振平台的低频微振动测量研究

阐述了气垫式隔振平台的主动隔振关键技术之一的低频微振动测量问题,着重分析了压电传感器在低频、微幅测量的条件下电荷变换单元的电路参数,并介绍了实际研究结果及其在主动隔振系统中的使用效果．     

基于时间反演法的螺栓健康监测研究

针对实际工程结构中容易出现的螺栓联接松动问题进行了研究。采用Greenwood和Williamson模型和时间反演原理对聚焦信号幅值与螺栓预紧力的关系进行理论推导,得出两者成单调增函数关系;并据此提出一种基于时间反演法的螺栓健康监测方法。建立实验装置,进行实验研究。实验结果表明,聚焦信号幅值与螺栓预紧力的关系曲线近似于对数函数关系;接触界面粗糙度越大,聚焦信号幅值越快趋于稳定;时间反演法具有良好的自适应聚焦效果,能有效提高信号信噪比,在螺栓健康监测方面具有很好的应用前景。     

基于压电石英晶片扭转效应的扭矩传感器原理与研制

发明了一种基于压电石英晶片扭转效应的扭矩传感器,介绍了其理论基础、扭转束缚电荷密度分布规律与电极的粘贴方法,以及扭矩传感器性能标定.该传感器同其他石英扭矩传感器相比,突出特点是采用石英晶片的扭转效应而不是通常采用的剪切效应来建构的.整个扭矩晶组仅由3片普通Y0°切型的石英晶片组成,采用分割电极法布置检测电极,晶组的组成方式能够减小或避免径向力和轴向力的横向干扰,同时又能提高传感器的灵敏度.经标定该传感器的技术指标全面达到CIRP-STCC规定的测力仪使用标准.