高次谐波体声波谐振器的机械品质因数

机械品质因数QM是高次谐波体声波谐振器(High-overtone Bulk Acoustic Resonator,HBAR)一个关键的特性参数。首次较系统地研究了QM随构成HBAR的3个组成部分(基底、压电薄膜和电极)的结构参数(厚度)和性能参数(特性阻抗与机械衰减因子)的变化规律。在谐振频率附近,将HBAR的分布参数等效电路简化为集总参数等效电路,首次用解析表达式给出它们的变化规律,分析了QM在给定频率最近谐振点的变化情况。结果表明,固定压电层厚度,QM随基底厚度的连续增加略呈振荡(非单调)上升,当基底厚度很大时趋于基底材料的机械品质因数;固定基底厚度,QM随压电层厚度的连续增加呈波浪式下降;选择低损耗的蓝宝石或YAG作为基底可以获得较大的QM值;电极的损耗必须考虑,它会降低QM值;与Au电极相比,具有较低损耗的A1电极选择适当厚度可以获得较高的QM值;此外,QM随频率的增加呈下降趋势。上述的结果为HBAR的优化设计提供了相应的理论依据。根据我们对K_(eff)~2的研究,Q_M与K_(eff)~2的变化规律往往是相悖的,因此在设计HBAR时要在这两者作适当的权衡。     

高次谐波体声波谐振器的有效机电耦合系数

高次谐波体声波谐振器HBAR(High-overtone Bulk Acoustic Resonator)由基底、压电薄膜和上下电极组成,系统地研究了它们的结构参数(厚度)和性能参数(特性阻抗)对HBAR的重要性能参数有效机电耦合系数K_(eff)~2的影响。在谐振频率附近,通过将HBAR的分布参数等效电路简化为集总参数等效电路得到了它们之间的关系表达式,分析了K_(eff)~2在所关心频率最近谐振点的变化情况。结果表明,保持压电薄膜厚度不变,连续增加基底厚度,K_(eff)~2呈振荡(非单调)下降,当基底厚度达到一定值时K_(eff)~2与厚度成反比下降;保持基底厚度不变,连续增加压电薄膜厚度,K_(eff)~2的峰值随基底和压电层的特性阻抗之比增加快速下降,到达极小值后缓慢增加;选择低阻抗的熔融石英作为基底可以获得较大的K_(eff)~2;与Al电极相比,Au电极选择适当厚度可以获得较高的K_(eff)~2。上述揭示的一些规律为HBAR的优化设计提供了理论依据。     

背衬参数对厚度模压电换能器特性的影响

系统研究了厚度模压电换能器的背衬厚度、声阻抗率及机械损耗因子对换能器振动性能影响,重点分析了在所关心频率附近的有效机电耦合系数和机械品质因数。计算结果表明,随着背衬厚度增大,换能器的有效机电耦合系数和机械品质因数均震荡减小;背衬声阻抗率与压电片声阻抗率差值增大,换能器有效机电耦合系数减小,机械品质因数增大;保持压电片厚度不变,增大背衬的机械损耗因子,换能器有效机电耦合系数单调减小,机械品质因数有极小值,在给定频率范围内电特性曲线趋于光滑。用有限元方法验证了等效电路计算方法的正确性,并对比了换能器的测试结果和计算结果。计算所得规律为厚度模压电换能器的设计和实验制作提供了理论依据。     

压电陶瓷及其元器件

压电陶瓷谐振器具有一对电极的二端压电振子,利用压电陶瓷的机械共振特性,制成电路中的高频元器件。压电陶瓷高频元器件与石英晶体元器件相比,具有体积小、成本低等优点。压电陶瓷元器件在电视机、影碟机(CD、VCDDVD)、遥控器、录相机、音响、办公自动化设备、汽车电子部件、语音合成、摄像机、个人电脑(PC机)等电子设备中得到广泛应用,将逐步取代石英晶体元器件。技术方开发出的高频压电陶瓷谐振器,机械品质周数(Qm)高,频率稳定性好,主要电参数居国内领先水平,并达到了代表国际水平的日本松下电器公司的先进水平。接产条件:如接产厂家…     

复合圆环弯曲振动四极子模态分析

针对压电圆环弯曲振动机电转换性能较差的问题,提出了一种复合圆环弯曲振动换能器,它由一个径向极化的压电陶瓷内圆环和一个金属外圆环复合而成。基于能量原理推导得到了复合圆环弯曲振动的谐振频率和有效机电耦合系数,探讨了弯曲振动四极子模态特性与其结构尺寸间的关系。当压电圆环尺寸不变时,随外侧金属圆环壁厚增加,复合圆环弯曲振动四极子模态谐振频率上升,有效机电耦合系数迅速上升到极大值后缓慢下降。最后,设计制作了圆环换能器并对其谐振频率和有效机电耦合系数进行了实验测试,测试结果与解析结果和数值模拟结果吻合得较好。     

ZnO薄膜硅微压电矢量水听器

提出了一种基于ZnO压电薄膜的硅微压电矢量水听器,其核心部件是利用微电子机械系统(MEMS)技术制作的悬臂梁结构压电加速度计。由近似解析和有限元分析,得出加速度计的灵敏度和谐振频率,并在此基础上对其进行了优化设计。研制了MEMS压电加速度计,并装配后构成MEMS矢量水听器。测试结果表明:加速度灵敏度在20~1,200 Hz范围内约为0.83 mV/(m/s~2)。经过液柱法测量,在1 kHz时,MEMS矢量水听器等效声压灵敏度为-229.5 dB(ref.1V/μPa),比同类型压阻式MEMS矢量水听器的灵敏度高17 dB以上。     

周期性结构Mo背电极的设计及其陷光特性研究与应用

为了改善金属钼(Mo)电极的光学特性,采用类桑拿法通过聚苯乙烯小球自组装制备了具有周期性结构的Mo电极,通过控制钼的沉积厚度和小球的刻蚀时间来获得具有不同高度和周期的衬底结构,并研究了其对周期性Mo衬底光学特性的影响。实验结果表明:周期性结构衬底显著提高了长波区域(>1 100nm)的反射,尤其当铜锌锡硒(CZTSe)吸收层厚度减薄至0.5μm时,为了进一步增加光吸收,通过在CZTSe薄膜表面引入金字塔形貌的氧化锌,与周期性衬底形成了光学陷阱结构,增加了CZTSe光吸收。该结果对超薄化合物电池的研究具有一定的指导作用。     

预设裂缝的钢筋砂浆体试块高频交流阻抗特性试验研究

利用预设在砂浆块体中的钢筋作为电极,采用交流阻抗谱法,测试了从低频到高频信号激励下三组不同尺度预设裂缝的钢筋砂浆试块的电压值和相位差,计算得到了每个砂浆试块的阻抗谱。研究结果表明,埋设于试块中的钢筋可以直接作为激励和响应信号的发射或响应电极;低频范围内的阻抗幅模不仅可以作为表征砂浆材料特性的本征参数,还可以表征试块中裂缝的尺度;高频范围内,砂浆体的阻抗幅模和相位差均有多个极值点出现,表明该频率范围内包含了其谐振频率;高频范围内试块的相位差显著增加,表明电容和电感对材料的交流阻抗特性影响非常明显。研究成果为今后进一步确定不同预设裂缝砂浆体的谐振频率,以及建立其电容和电感连接组合模型提供了理论依据。     

套管-水泥界面微间隙厚度的低频超声反演方法

研究了应用低频超声垂直入射反射波实现套管-水泥界面流体微间隙薄层厚度的反演方法。应用灵敏度函数比较分析了分层系统反射谱各阶谐振频率处的相位跳变量较之各阶谐振频率作为反演特征量的优势。通过目标函数分析,选取分层系统3¹0阶谐振频率处相位跳变量作为特征量,利用BP神经网络实验获得0.110阶谐振频率处相位跳变量作为特征量,利用BP神经网络实验获得0.1¹.0 mm内不同间隙层厚度的反演结果。反演结果与真实值的平均相对误差为4.6%,最小反演厚度仅为波长的18%。所选取的相位特征量也可用于其它层状高声阻抗介质下的薄层厚度反演。     

拉伸速度对ETFE薄膜力学性能的影响

对厚度为250 μm的长条形ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)薄膜试样进行了6种定速(应变速率分别为10%/min,25%/min,50%/min,100%/min,200%/min,500%/ min)单向拉伸试验,得到了相应的抗拉强度、断裂延伸率、屈服应力以及弹性模量等力学参数的变化规律.结果表明:ETFE薄膜的抗拉强度随拉伸速度的增加略有增加,而断裂延伸率随拉伸速度的增加略有减小;ETFE薄膜的屈服强度随拉伸速度的增加而有所增加,但第二屈服强度增加不大;ETFE薄膜的屈服应变随拉伸速度的增加略有增加,第二屈服应变则略有减少;ETFE薄膜的切线弹性模量以及第二弹性模量随拉伸速度的增加呈下降趋势,割线弹性模量和第三弹性模量则没有明显的变化.通过分析,给出了以应变速率对数为变量的线性拟合公式,可用于计算在不同应变速率下ETFE薄膜的相关力学参数.     

住宅楼安装中央空调的加固案例分析

文章通过两处住宅用房安装中央空调的事例,现场查勘、验算与鉴定,证实了在住宅用房的混凝土梁上钻孔洞安装中央空调管线的做法,影响了房屋结构的安全,同时给出了加固处理意见,提出了个人的几点看法.     

测量标志普查资料汇集技术处理

为了适应新的形势发展需要,安徽省国土资源厅已启动新一轮测量标志普查工作。与过去不同,此次普查在资料汇集、调查人员组织、调查资料归档与调用等方面做了较大变革,文章简明阐述了变革后的测量标志普查资料汇集技术处理的过程。     

Regularities of development of settling of models of deep footings

Conclusions 1. The effect of relative penetration on the change in magnitude of settlement is substantial. With the same specific pressure on the base the settlement of the model decreases as the relative penetration increases.2. Published data on values of unit friction forces along lateral surfaces of deep foundations were confirmed. The maximum value of resistance along the side surface was 2 tons/m².3. It was established that the realtionship between the settlement of the model and its diameter is nonlinear. This is of great importance in working out a method for calculating foundations of deep footings from deformations especially if one considers that in this case the foundation carries substantial pressures and deforms under conditions of strongly developed shear regions.Translated from Osnovaniya, Fundamenty i Mekhanika Gruntov, No. 6, pp. 11–12, November–December, 1971.     

自动扶梯逆行故障成因与分析

对自动扶梯突然反转而导致逆行故障的类别和成因进行了分析,讨论了逆行速度及症状,分析了逆行概率及风险,并针对逆行提出了一些对策。     

浅析步行街的建筑工效学——上海市吴江路步行街建筑工效学调研

从建筑工效学的角度对上海市吴江路休闲步行街进行了调查研究，根据调查结果，分析了其在建筑工效学上的一些特点与不足之处并进行了探讨，以期对步行街的建筑工效学设计提供准确的参考。     

环境的共鸣--大连水产学院图书馆的设计

本文通过对大连水产学院图书馆的介绍,向人们展示了建筑与环境之间相辅相成,共同作用,引起环境共鸣的原则方法.     

住宅的多样性——日本集合住宅的借鉴

以西安目前住宅市场发展的现状及其存在的弊端为例 ,说明我国目前住宅需求的多样化和设计手法的单一化之间的矛盾 ,论述了与我国有着相似文化背景的日本在解决不同住宅需求时采用形式多样、功能各异的集合住宅的理念 .试图以此借鉴 ,使我国建筑设计界了解日本集合住宅的发展演变过程 ,吸取他们的经验 ,为我们在住宅多样化研究和设计时提供一种不同的思路和方法 .     

混凝土碳化深度的灰色预测

混凝土碳化是导致钢筋混凝土结构耐久性损伤的主要原因之一。为了预测混凝土碳化深度,本文建议采用一种基于灰色系统理论的预测模型,该模型可以根据已知的混凝土碳化序列,较精确地预测未来时刻的碳化深度。文章最后以实例说明了该模型的应用。