夹心式压电换能器压电片端面应力分析与结构优化

夹心式压电换能器压电片端面应力分析与结构优化

论文摘要

针对预紧力作用下传统的夹心式压电换能器会出现压电片受力不均匀的问题,提出了一种由环形垫块与短圆柱组成的新型换能器后盖板结构设计方案。基于半空间表面受垂直集中力作用的Boussinesq结果,求取换能器后盖板端面中心小区域受力时的应力解,结果显示压电片端面中心区域应力最大、靠近边缘处应力最小,并利用Ansys仿真软件和实验验证了理论分析的结果;根据压电片的受力情况对后盖板的形状及尺寸进行优化,并修正了优化后模型的谐振频率;加工、装配了优化前、后的换能器并测试其阻抗特性,结果表明:经优化后的夹心式压电换能器能够在保证阻抗性能参数基本不变的情况下,明显改善压电片端面处应力分布不均匀的现象。

论文目录

  • 1 应力分析及后盖板结构优化方案
  •   1.1 应力分析
  •   1.2 夹心式压电换能器后盖板结构优化方案
  • 2 实例分析
  •   2.1 压电片端面上应力分析
  •   2.2 换能器后盖板结构优化
  •   2.3 换能器谐振频率修正
  • 3 实验
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 刘宇,傅波,林波,吴思楠

    关键词: 夹心式压电换能器,应力分布,后盖板,垫块

    来源: 西安交通大学学报 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 工业通用技术及设备

    单位: 四川大学制造科学与工程学院

    基金: 四川省科技计划资助项目(2017GZ0366)

    分类号: TB552

    页码: 55-62

    总页数: 8

    文件大小: 1644K

    下载量: 251

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