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作者

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压电层合板屈曲分析的HRBF无网格法

压电层合板屈曲分析的HRBF无网格法

引用

2010年全国压电和声波理论及器件技术研讨会

作者：姚林泉陈富军刘昕 215006 苏州大学城市轨道交通学院 215006 苏州大学数学科学学院

径向基函数具有形式简单、各向同性等优点,近年来取得了很大的进展.由于板的弯曲和屈曲问题属于高阶边值问题,因此边界上的位移及转角作为本质条件强制.为保证解的精确性,本文引入Hermite径向基函数(Hermtie Radial Basis Functions,HR... 详细信息

径向基函数具有形式简单、各向同性等优点,近年来取得了很大的进展.由于板的弯曲和屈曲问题属于高阶边值问题,因此边界上的位移及转角作为本质条件强制.为保证解的精确性,本文引入Hermite径向基函数(Hermtie Radial Basis Functions,HRBF)插值方法.利用HRBF方法插值使得形函数及其导数都具有Kronecker delta性质.虽然配点法计算时间短,但稳定性不好.而Galerkin方法具有高简单,稳定性好等优点.故本文在无网格法离散方案上采用Galerkin法.基于薄板稳定性理论、压电层合理论和HRBF无网格方法,导出了压电层合板稳定性的离散化特征方程.通过对矩形板稳定性的数值计算验证本方法的有效性和精度,进一步计算了矩形压电层合板在面内载荷及电场作用下的稳定性区域.

关键词：压电层合板屈曲分析 Hermite径向基函数 Galerkin无网格法

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压电层合板屈曲分析的HRBF无网格法

压电层合板屈曲分析的HRBF无网格法

引用

2010全国压电和声波理论及器件技术研讨会

作者：姚林泉陈富军刘昕苏州大学城市轨道交通学院苏州大学数学科学学院

径向基函数具有形式简单、各向同性等优点,近年来取得了很大的进展。由于板的弯曲和屈曲问题属于高阶边值问题,因此边界上的位移及转角作为本质条件强制。为保证解的精确性,本文引入Hermite径向基函数(HermtieRadial Basis Functions,HR... 详细信息

径向基函数具有形式简单、各向同性等优点,近年来取得了很大的进展。由于板的弯曲和屈曲问题属于高阶边值问题,因此边界上的位移及转角作为本质条件强制。为保证解的精确性,本文引入Hermite径向基函数(HermtieRadial Basis Functions,HRBF)插值方法。利用HRBF方法插值使得形函数及其导数都具有Kronecker delta性质。虽然配点法计算时间短,但稳定性不好。而Galerkin方法具有高简单,稳定性好等优点。故本文在无网格法离散方案上采用Galerkin法。基于薄板稳定性理论、压电层合理论和HRBF无网格方法,导出了压电层合板稳定性的离散化特征方程。通过对矩形板稳定性的数值计算验证本方法的有效性和精度,进一步计算了矩形压电层合板在面内载荷及电场作用下的稳定性区域。

关键词： Hermite径向基函数 Galerkin无网格法屈曲压电薄板

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热释电体中的热-电-弹性平面波

热释电体中的热-电-弹性平面波

引用

2010全国压电和声波理论及器件技术研讨会

作者：匡震邦袁晓光上海交通大学船泊、海洋与建筑工程学院河南理工大学土木工程学院

用位移、电势和温度表示的热释电体的控制方程共5个,因而其Christoffel特征方程是5阶的,但在均匀无限空间中传播时只有4个不为零的根。而在波的反射和透射问题中,因为所有波的波矢量在界面上的分量都相同,即存在广义Snell定律,这导致额... 详细信息

用位移、电势和温度表示的热释电体的控制方程共5个,因而其Christoffel特征方程是5阶的,但在均匀无限空间中传播时只有4个不为零的根。而在波的反射和透射问题中,因为所有波的波矢量在界面上的分量都相同,即存在广义Snell定律,这导致额外出现了新的表面波,所以界面两侧的每个介质中都有5个独立的波,两个介质共有10个独立的波,恰好满足界面上的机械、电学和热学10个连接条件。现有文献以均匀空间中波的传播模态为基础,再任意地给电势增加一个未知振幅去满足界面连接条件是不合适的。

关键词：热释电和压电介质平面波的传播波的反射和投射表面波

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压电式合成双射流激励器工作特点及其推力矢量控制数值模拟研究

压电式合成双射流激励器工作特点及其推力矢量控制数值模拟研究

引用

2010全国压电和声波理论及器件技术研讨会

作者：罗振兵王林王登攀夏智勋国防科技大学航天与材料工程学院

本文对新型压电式合成双射流激励器的工作特点进行了归纳,新型压电式合成双射流激励器不但有效避免了受控流场和环境流场间压差引起的压电振动膜压载失效问题,且自身具有独特的矢量可控特征,通过调节合成双射流激励器两出口的面积比或... 详细信息

本文对新型压电式合成双射流激励器的工作特点进行了归纳,新型压电式合成双射流激励器不但有效避免了受控流场和环境流场间压差引起的压电振动膜压载失效问题,且自身具有独特的矢量可控特征,通过调节合成双射流激励器两出口的面积比或两腔体的体积比,可以控制双射流合成射流矢量方向。对新型压电式合成双射流激励器进行射流矢量控制进行了数值模拟研究,结果显示:采用一个合成双射流激励器可以实现对主流"推"和"拉"的双重矢量控制功能,且控制效率比高,其"推"功能比"拉"功能更高效。

关键词：合成双射流激励器压电振子矢量特征推力矢量控制

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应用于微纳米颗粒的MEMS超声分离器件的声学特性分析

应用于微纳米颗粒的MEMS超声分离器件的声学特性分析

引用

2010年全国压电和声波理论及器件技术研讨会

作者：杨慧刘琦郭航 361005 厦门大学萨本栋微纳米技术研究中心福建厦门

本文针对一种应用于微纳米颗粒的MEMS超声分离器件的声学特性进行了研究.其中器件中的声场分为两部分进行分析,即器件中微型薄膜振动所激发的声场与流体介质对薄膜振动造成的声衰减.文中首先对微器件中氮化硅薄膜振动所产生的声压进行分... 详细信息

本文针对一种应用于微纳米颗粒的MEMS超声分离器件的声学特性进行了研究.其中器件中的声场分为两部分进行分析,即器件中微型薄膜振动所激发的声场与流体介质对薄膜振动造成的声衰减.文中首先对微器件中氮化硅薄膜振动所产生的声压进行分析,得出了器件不同工作模式下的薄膜振动声压,其次研究了超声MEMS器件中四端固支薄膜结构在流体作用下的声压衰减特性,进一步讨论了影响衰减声压的因素.在两部分的分析结果基础上,得出了MEMS超声分离装置中作用于微纳米颗粒的有效声压,并采用有限元方法软件ANSYS对微器件进行结构,流体耦合场分析,得出了微器件中的声压分布特性.本文论述的分析方法可应用于同类型的超声MEMS器件中振动结构的声学特性分析.

关键词：微纳米颗粒微机电系统超声分离器件振动结构声学特性

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一种新型压电叠堆直线电机的工作机理

一种新型压电叠堆直线电机的工作机理

引用

2010全国压电和声波理论及器件技术研讨会

作者：陈西府徐晶晶王寅黄卫清江苏省南京市御道街29号南京航空航天大学精密驱动所江苏省盐城市希望大道9号盐城工学院机械工程系

提出了一种非共振式、工作频带宽的压电直线电机。通过对摩擦驱动机理的研究,把电机的工作过程分解为驱动过程和脱离过程。根据电机的模型,把电机定子和动子间的完全脱离定义为两者之间无接触应变。建立了电机定子的振动模型,并推导了... 详细信息

提出了一种非共振式、工作频带宽的压电直线电机。通过对摩擦驱动机理的研究,把电机的工作过程分解为驱动过程和脱离过程。根据电机的模型,把电机定子和动子间的完全脱离定义为两者之间无接触应变。建立了电机定子的振动模型,并推导了振动微分方程,从而提出了影响电机定子和动子完全脱离的三个因子:激励频率、压电叠堆的振幅、电机的预压力。制作了电机样机一台并进行了实验研究。理论和实验均表明,当激励频率高于临界频率、压电叠堆的振幅大于某一数值时,电机才能够实现完全脱离。

关键词：脱离工作机理压电叠堆直线电机振动微分方程

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环境温度对微小型超声电机定子动态特性的影响分析

环境温度对微小型超声电机定子动态特性的影响分析

引用

2010全国压电和声波理论及器件技术研讨会

作者：陈如桓陈超杨康江苏省南京市南京航空航天大学精密驱动研究所

超声电机是一种新型微特电机,具有重量轻、低转速、无电磁干扰、输出大力矩和响应速度快等特点,在国防军事以及航空航天领域有广阔的应用前景。因此,在高/低温环境下对超声电机性能的变化进行研究就非常必要。本文分析了在不同温度下超... 详细信息

超声电机是一种新型微特电机,具有重量轻、低转速、无电磁干扰、输出大力矩和响应速度快等特点,在国防军事以及航空航天领域有广阔的应用前景。因此,在高/低温环境下对超声电机性能的变化进行研究就非常必要。本文分析了在不同温度下超声电机定子弹性体和压电陶瓷元件材料及振动特性的变化。分析了弹性体温度载荷对定子工作频率的影响及其对压电材料压电常数的影响,从而导致定子谐振振幅及速度因子的变化。进行了超声电机高/低环境实验,对照超声电机性能变化的仿真分析结果,得到结论:环境温度对电机的振动特性影响较大。

关键词：超声电机高/低温环境压电陶瓷谐响应

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超声波/声波钻探器的动力学分析与设计

超声波/声波钻探器的动力学分析与设计

引用

2010全国压电和声波理论及器件技术研讨会

作者：杨康陈超南京航空航天大学精密驱动研究所

提出了一种能耗低、不需要大的轴向压力的新型超声波/声波钻探器,由压电换能器,自由质量和钻杆组成,换能器产生超声频率的共振,与自由质量块发生耦合作用,驱使自由质量块在驱动器与钻杆之间产生声波频率的往复碰撞;通过钻杆和钻头将碰... 详细信息

提出了一种能耗低、不需要大的轴向压力的新型超声波/声波钻探器,由压电换能器,自由质量和钻杆组成,换能器产生超声频率的共振,与自由质量块发生耦合作用,驱使自由质量块在驱动器与钻杆之间产生声波频率的往复碰撞;通过钻杆和钻头将碰撞和冲击能量传递到被钻介质,致使被钻介质疲劳破碎,达到钻取样品的目的。根据超声波/声波钻探器的工作机理和特点,将其抽象为集中质量的弹簧-质量-阻尼系统,分析了压电驱动的超声波与声波能量耦合的动力学行为,在此基础上,建立了系统的有限元模型,通过模态分析和谐响应分析,经过优化后确定结构的设计方案;加工并实际制作了一台,对超声波/声波能量耦合系统的冲击与钻探过程进行了模拟并开展了相应的钻探实验。实验表明,对于红砖,瓦片,混凝土等可以在20多秒内钻出直径3毫米深1.5毫米的孔,而对于花岗岩,大理石等硬度很高、纹理细致的岩石则效果相对不太明显。

关键词：超声波声波冲击碰撞压电

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基于Mindlin板理论的用于谐振器设计的石英晶体板振动分析程序

基于Mindlin板理论的用于谐振器设计的石英晶体板振动分析程序

引用

2010年全国压电和声波理论及器件技术研讨会

作者：王骥陈玉梅阳丽君潘俏俏赵岷江 315211 浙江省宁波市江北区风华路818号宁波大学机械工程与力学学院压电器件技术实验室 315800 浙江省宁波市北仑区黄山西路189号台晶(宁波)电子有限公司

关于石英晶体谐振器设计的理论和方法已经得到了广泛的研究,其中应用最广的是Mindllin板理论.大量的研究都是针对具体问题进行的,但是目前还没有一个专门针对石英晶体谐振器设计的完整程序.本文介绍了基于Mindllin板理论的AT切石英晶体... 详细信息

关于石英晶体谐振器设计的理论和方法已经得到了广泛的研究,其中应用最广的是Mindllin板理论.大量的研究都是针对具体问题进行的,但是目前还没有一个专门针对石英晶体谐振器设计的完整程序.本文介绍了基于Mindllin板理论的AT切石英晶体谐振器设计的一个程序,因为AT切是实际生产中使用最多的一种晶体切型.该程序包括根据已知的频率、电极厚度等参数来推算出石英晶体板的厚度、最佳的电极长度、最优的石英晶体板尺寸等,并将考虑把计算电路参数的程序也加进去.利用这一程序,还可以计算出色散关系图、频率谱图、温频曲线等,为石英晶体谐振器的设计提供参考和建议.这些分析计算可以给出主要的器件指标如模态、频率、温频关系等的影响,从而有利于设计参数的初步估计和最佳选择,减少设计中的盲目性和试验时间,为基于计算分析的设计流程奠定基础.

关键词：谐振器结构设计石英晶体板振动分析程序明德林板理论

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老化与高温储存对活化能(Ea)晶体谐振器件影响及产品寿命评估

老化与高温储存对活化能(Ea)晶体谐振器件影响及产品寿命评估

引用

2010年全国压电和声波理论及器件技术研讨会

作者：沈俊男杨晓玮张建聪赵岷江台晶(宁波)电子有限公司

本文透过长时间(long-term)的可靠性老化(Operation Life)与高温储存(High Temper Storage)定义出影响晶体谐振器(Quartz Resonator)活化能(Ea)的机制与模型,进而可预估热或电压加速环境作用下对产品寿命的影响.此预估模型仅针对5.0 mm&... 详细信息

本文透过长时间(long-term)的可靠性老化(Operation Life)与高温储存(High Temper Storage)定义出影响晶体谐振器(Quartz Resonator)活化能(Ea)的机制与模型,进而可预估热或电压加速环境作用下对产品寿命的影响.此预估模型仅针对5.0 mm×3.2 mm的金属焊封晶体谐振器,并指出在纯粹仅有热加速因子的高温储存相对起同时有热与电压的可靠性老化有着较高的活化能;在热与电压两项加速因子影响下,活化能会随着长时间老化的作用呈现递减的趋势,进而大幅增加产品寿命预测的不合理性.现有台晶(宁波)電子5.0ramx 3.2ram金属焊封晶体谐振器的Ea值经回归验证分析后确认为0.578eV,通过阿伦尼斯(Arrhenius)加速寿命理论,可预测并保证经过可靠性老化85℃@168hrs(7天)的产品等效该产品于25℃连续工作7389hrs(0.83年)不失效.

关键词：活化能晶体谐振器可靠性老化高温储存产品寿命评估体系

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