桶状单晶片敏感元件的振动分析

桶状单晶片敏感元件由压电陶瓷(PZT-5)薄圆片粘贴在圆筒状金属外壳底部构成.运用有限元法,采用简化的模型对敏感元件进行振动模态仿真,分析了其结构尺寸与振动频率的关系,探讨了影响传感器工作频率的关键因素,优化了元件结构;对敏感元件实体进行实验测试,其1阶振动频率与仿真结果吻合较好.     

单晶PMNT/环氧树脂压电复合材料的研制

采用1-3型复合结构,沿表面两个相互垂直的方向切割PMNT单晶陶瓷,在切槽间浇注环氧树脂,制备出新型的1-3型PMNT/环氧树脂压电复合材料.实验测试了复合材料的压电、介电、阻抗和超声回波特性,结果表明其厚度机电耦合系数达到0.75,声速2 985 m/s,声阻抗14.9 MPa·(s·m-3),脉冲回波中心频率0.95 MHz,-6 dB带宽88%,相对介电常数1 423,介电损耗0.014.     

一种新型水声发射换能器的结构设计

换能器的结构参数和各部件的材料决定了换能器的性能。为了改善换能器的指向性,设计了一种新型结构的发射换能器。根据换能器的工作频率要求,利用换能器振子的共振频率公式计算了换能器的尺寸,使用有限元法对设计结构进行了仿真分析,并将振子的谐振频率与实际测量值进行了比较。结果表明,实测结果与理论估算及仿真值符合的较好,为换能器的结构设计提供了参考。     

多基元压电复合材料的制备及性能

采用压电陶瓷、环氧树脂和去耦材料,应用切割-浇注技术及串并联结构,研制3相多基元压电复合材料.实验测试了材料的压电和介电性能.以及各基元的一致性和耦合特性.结果表明,其压电常数达到240 pC/N以上,声速约3100 m/s,声特性阻抗小于14.3 MPa·s/m,厚度机电耦合系数0.4,相对介电常数约800,介质损耗0.02.材料各基元间的频率偏差小于0.76%,声耦合较小,相邻基元的振动衰减达94%.     

衣霉素诱导乳鼠原代心肌细胞凋亡的实验研究

采用压电陶瓷、环氧树脂和去耦材料,应用切割-浇注技术及串并联结构,研制3相多基元压电复合材料.实验测试了材料的压电和介电性能.以及各基元的一致性和耦合特性.结果表明,其压电常数达到240 pC/N以上,声速约3100 m/s,声特性阻抗小于14.3 MPa·s/m,厚度机电耦合系数0.4,相对介电常数约800,介质损耗0.02.材料各基元间的频率偏差小于0.76%,声耦合较小,相邻基元的振动衰减达94%.     

新型叠片式压电换能器的有限元分析

提出一种新型叠片式压电换能器结构,利用有限元仿真软件ANSYS10．0分别在空气中和水中对这种换能器进行了建模仿真,得到了压电换能器的工作频率、振动曲线和导纳图,计算出了换能器在水中的发射响应和指向性,结果表明这种叠片式结构可有效提高压电换能器的灵敏度。     

压电圆环晶片堆的径向振动分析

通过理论分析、数值计算、实验测量研究压电圆环晶片堆的径向振动,应用压电本构方程,通过求解晶片堆的导纳,取其最大,推导压电圆环晶片堆的共振频率方程。采用数值法对理论方程进行模拟计算,用阻抗测量和激光扫描測振实验测量单片圆环和晶片堆的共振频率,并与理论计算进行比较,结果吻合较好,误差小于1.5%。