非接触型超声波马达

介绍了超声波马达的新进展——非接触型超声波马达，其定子和转子是非接触的，因而克服了接触型超声波马达转速低和寿命短的缺点。文中介绍了国外非接触超声波马达的研究现状，并对其进一步的研究方向作了探讨。     

Ⅲ型弯张换能器设计研制

随着科技的不断发展,Ⅲ型弯张换能器以其低频、宽带、小尺寸和大功率等特点成为水声研究领域的重点。该文基于有限元理论,采用ANSYS有限元软件建立2.4kHz的Ⅲ型弯张换能器模型并进行分析,得出换能器在空气中和水中的振型、导纳曲线等基本数据,根据分析结果采用合理的结构形式和装配工艺制作样机,并进行测试,测试的结果与理论分析基本符合,达到预期技术指标。     

触头作高频椭圆振动压电振子设计与检测

论述了棒板型弯纵压电片极化及粘贴方式和振子端部触头形成椭圆运动的原理,对纵弯振子进行结构设计并利用有限元软件Ansys仿真计算了振子各弯纵模态共振频率。通过振动原理,对弯纵振频率进行了简并计算,并采用小轴承法对振子进行纵、弯频率简并调试。得出此振子的弯纵谐振频率为16.3 kHz。     

基于超声波的无线电能传输的研究

近年来,国内外对无线电能传输进行了广泛的研究,该文旨在研究应用超声波实现空气中无线电能传输的可行性.该文通过机电等效和类比的方法,得到了超声波电能传输的等效电路,设计了与空气声阻抗相匹配的纵-弯复合模式超声波换能器,并通过Ansys软件对换能器进行了谐响应分析,得到了电学参数和谐振频率;最后通过超声波电能传输实验平台的搭建,得到了接收换能器的输出电压和距离的关系,证明了可以通过超声波进行无线电能传输.     

压电复合换能器的结构对其频率特性的影响

研究了多模耦合宽频带复合换能器,结果发现,这种换能器在空气中的纵弯振动具有明显的规律性.针对1-3型压电复合材料,采用有限元法研究了压电陶瓷体积分数对换能器共振频率的影响,并研究了换能器共振频率与其几何尺寸间的关系.结果表明,换能器共振频率与压电陶瓷体积分数及其几何尺寸有关,即随压电陶瓷体积分数增加,共振频率增大;换能器前盖板几何尺寸越大,共振频率越小,纵振基频与弯振基频间距亦随之减小.     

一种新型驻波直线超声电机的研究

所叙述的一种新型驻波直线超声电机,它利用单相信号激发出动子的一阶弯曲模态,完全不同于一般直线型超声电机利用纵－弯或弯－弯复合模态。文中详细研究了适用于自振荡电路来驱动的该电机的原理、齿的运动轨迹,用有限元分析了该电机动子的工作模态,并在实验上验证了上述理论的正确性。     

新型纵弯超声电机振子的设计与分析

提出了一种新型纵弯超声电机振子结构,本振子分为两组进行激励,通过控制输入激励信号,实现在振子上激励出在时间上相差π/2的纵弯模态响应,纵弯模态响应叠加在振子驱动足上产生椭圆运动轨迹,进而通过驱动足和动子之间的摩擦作用,使动子产生运动。该文在分析该振子工作机理的基础上,建立了纵弯振子的参数化有限元模型,通过模态分析进行模态特征频率的结构参数灵敏度分析,最终实现振子的纵弯模态的匹配。并对振子驱动足表面质点振动轨迹进行了分析,瞬态分析得到振子驱动足表面质点运动轨迹接近理想的椭圆轨迹,分析结果为物理样机的研制提供了理论依据。     

超声波马达在美国的发展

基于参考文献和Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网络查询,提出超声波马达在美国的最新研究与主要方向。研究包括：微型超声波马达、具有新颖结构的压电驱动器、超声波马达的使用寿命、超声波马达在太空环境中的应用研究等,这些方面已引起学者们的极大关注。这些重要的研究跨及航天、海洋、军事和民用领域。     

几种电子陶瓷新器件

<正> 近年来,电子陶瓷器件的发展很快,本文介绍下列五种电子陶瓷新器件,期望能引起同行的兴趣,努力开拓电子陶瓷的新应用。 一、超声波马达 利用电致伸缩或磁致伸缩振子,使转子旋转的马达称之为超声波马达。因电致伸缩型的结构简单、不需要线圈、没有漏磁,故通常采用电致伸缩型。超声波马达具有小型、轻量的特点,电磁马达每公斤重量的输出是10～50W,而超声波马达每公斤重量的输出达     

基于激光散斑技术的超声马达定子的实验研究

给出了利用激光散斑测振技术实现超声马达定子谐振频率、振型的实验结果和分析。在简要介绍激光电子散斑测振的原理及装置的基础上,研究了超马达定子在不同的谐振频率下的振型。研究结果表明,利用激光散斑技术实现的定子实验研究,对研究与开发高性能超声马达具有重要的指导意义。     

三种弯曲旋转超声电机的原理及研究

介绍了三种不同结构的弯曲振动模态超声微电机。详细讨论了它们共同的驱动原理，分别介绍了压电片夹心式和压电管式电机的结构特点及性能测试。在此基础上，研制了一种更易实现微型化的压电柱式超声微电机，并介绍了它的极化原理及结构。文章对弯曲振动模态超声电机的设计具有指导意义，对其深入研究具有参考价值。     

弯扭复合模态超声电机振子的优化设计

针对目前超声电机振子主要采用纵振或弯振复合而较少采用扭曲振动的形式,该文设计了一种弯扭复合模态的超声电机振子,该振子的振动模态由一阶扭转振动模态和二阶弯曲振动模态耦合而成。采用有限元法对二阶弯曲振动模态和一阶扭转振动模态固有频率在不同振子尺寸参数下的规律进行分析,并将这些规律拟合为两个多维函数的基础上,以提高二阶弯曲振动模态和一阶扭转振动模态固有频率一致性为目标,采用最速下降法对振子结构进行优化设计。实验结果表明,优化设计后振子的二阶弯曲和一阶扭转振动固有频率一致性较优化前有明显提高。     

纵弯转换超声振动球面聚焦系统聚焦特性研究

该文提出了一种由夹心式纵振动换能器与带孔球壳组成的纵弯转换型球面聚焦系统。应用弹性力学的板壳振动理论和亥姆霍兹-基尔霍夫声场理论分析了新型聚焦系统的振动特征和声场聚焦特征,并通过实验进行了验证。研究结果表明,球壳弯曲振动的辐射声场具有显著的聚焦特性,焦点位置、声压强度、焦区形状受球壳曲率半径的影响。在结构一定的情况下,聚焦的特性受谐振频率的影响,高阶谐振频率的聚焦效果比低阶谐振频率好,但焦点声压低于低阶谐振频率。由于弯曲振动与气体介质的辐射阻抗匹配要好于纵向振动,因此这种新型聚焦系统具有更强的实际应用意义。     

基于面内弯曲模态直线超声电机振子研究

提出了一种矩形振子面内弯曲模态直线超声电机,分析了振子面内弯曲模态的激发原理及电机的驱动机理。运用动力学分析法,建立了矩形振子的动力学模型,分析讨论了振子结构参数及弹性体材料对振子模态频率的影响,并进行了相应的扫频实验研究。动力学计算与实验测试结果比较表明,在自由边界条件下,理论分析结果与实测结果基本一致,研究结果为利用面内模态直线超声电机的设计提供了依据。     

面内弯纵型直线超声电机的数学模型与实验研究

提出了一种弯纵复合振动型的直线超声电机,电机由一块金属板和8片压电陶瓷片组成,金属板开设了4个长形孔,金属板开孔使电机的工作频率点得到优化.通过电机定子的机电耦合分析,提出了弯纵型直线超声电机的数学模型.弯纵复合振动的激发使定子驱动足的椭圆运动轨迹得以形成.通过实验验证了电机的可行性.     

小型压电式超声微幅振动试验台的分析与设计

通过对压电直梁弯曲振动特点进行分析,用有限元分析软件设计出一种结构简单的小尺寸压电式超声微幅振动试验台.该试验台主要由压电直梁、T字型台面及两端附加质量组成,利用压电直梁的奇数阶弯曲振动模态实现梁中间处的台面在竖直方向上的简谐振动.样机的测试结果表明,试验台输出频率涵盖范围广,台面振幅分布均匀度较好和振动幅值精度较高,可作为一种实验平台用以研究超声电机及超声振动输送(给料)中的动态接触问题.     

用于计算机磁头驱动的新型直线超声电机

提出并设计了一种用于计算机硬盘磁头驱动的新型矩形压电复合板直线超声电机,并详细地给出了它的结构组成和运动机理分析。该直线超声电机利用了矩形板面内两种弯曲模态的合成,通过对复合振子的合理设计使两弯曲模态频率趋于一致,并通过改变驱动信号的相位差实现电机的往复直线运动。它除了具有直线超声电机的共同特点外,还具有自身的薄、小、轻、驱动力大等突出特点,可直接应用于计算机硬盘磁头驱动等外设装置中,以及其他需要高精度定位和快速响应的直线运动系统中。     

大振幅纵-扭复合振动模式超声变幅杆

研究了纵向及扭转振动在指数型变幅杆中的传播规律。通过选择指数型变幅杆的截面函数变化形式，导出了在同一变幅杆中纵向及扭转振动同频共振的条件，推出了指数型纵－扭复合变幅杆的频率设计方程，为超声应用技术中纵－扭复合振动系统的研究及开发奠定了一定的理论基础。     

多向复合超声换能器有限元分析与试验

超声换能器是微电子封装技术的核心执行元件,为解决传统一维纵振超声换能器键合效率低、键合面不均匀及键合点不牢靠等问题,采用ANSYS仿真软件建立换能器有限元模型进行模态分析及谐响应分析,设计了一种可同时实现轴向纵振、水平弯振及竖直俯仰振动的40 kHz多向复合夹心压电式超声换能器。其中,压电部分由整圆环和可单独激励的1/4圆环陶瓷片组成。利用阻抗分析仪实物测试,得到换能器纵振、弯振及俯仰振动的阻抗 频率特性曲线。结果表明,测试值与仿真值基本一致,且结构性能参数均符合键合要求,验证了该结构的合理性。