薄圆桶压电振子的弯曲振动分析

作     者：李莉 王丽坤 秦雷 LI Li;WANG Li-kun;QIN Lei

作者机构：沈阳化工大学计算机科学与技术学院沈阳110142 北京信息科技大学传感器重点实验室北京100101 

出 版 物：《船舶力学》 (Journal of Ship Mechanics)

年 卷 期：2016年第20卷第1期

页      面：206-215页

核心收录：

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(No.61102041) 辽宁省高等学校优秀人才支持计划(LJQ2013043) 北京市教委科技计划重点项目(KZ201110772040) 

主　　题：弯曲振动 谐振频率 圆桶压电振子 

摘      要：薄圆桶压电振子是薄金属圆桶底部粘合压电陶瓷圆片的振动元件。文章利用瑞利—里兹法,采用弹性边界约束条件,对薄圆桶压电振子的振动特性进行理论分析,推导得到压电振子振动频率方程,通过数值计算分析支撑结构对压电振子频率的影响,为该类传感器的研制提供设计依据。经分析计算,当压电振子中陶瓷圆片结构确定时,振子的谐振频率随支撑结构厚度的增加、半径的减小而增大。其中当金属底面厚度与振子总厚度之比在0.5-0.75之间时,振子谐振频率变化缓慢,当两者厚度比超过0.75后,谐振频率迅速增高;而当压电圆片与支撑结构半径比在0.4-0.9之间变化时,振子谐振频率随两者半径比的增大而增加,变化斜率也略有增大。