简支条件下三叠片复合弯振换能器振动特性研究.pdfVIP

研究与分析 2015年第1期(第28卷，总第135期)·机械研究与应用 · 简支条件下三叠片复合弯振换能器振动特性研究 凌小娜，张宁宁 ，项钰茹，周 武 (渭南师范学院物理与电气工程学院，陕西 渭南 714000) 摘 要：采用瑞利法对简支边界条件下三叠片圆盘弯振换能器进行理论研究，并推导其谐振频率及有效机电耦合系 数，通过数值计算分析了谐振频率及有效机电耦合系数随换能器各尺寸参数的变化规律，结果表明换能器结构参数 对谐振频率和有效机电耦合系数有很大影响，谐振频率随换能器各尺寸参数的增大而增大，在其它尺寸一定的情况下 有效机电耦合系数随着金属片厚度，都有一个最大值，也为三叠片弯曲振动换能器的进一步广泛应用提供理论支持。 关键词：瑞利法；谐振频率；有效机电耦合系数；圆盘弯振换能器 中图分类号：P631．5 文献标志码：A 文章编号：1007—4414(2015)01—0014—04 StudyonVibrationCharacteristicsofTrilayerCompositedBendingVibration TransducerundertheSimplySupportedBoundaryCondition LING Xiao-na，ZHANG Ning-ning ，XIANG Yu—m ，ZHOU Wu (PhysicalandElectrcialEngineeringInstitute，WeinanNormalUnive~ity，WeinanShaanxi714000，China) Abstract：Theoreticalstudyofthreelaminated discbendingvibration sansduceriscarriedoutunderthesimply supported boundaryconditionbyusingtheRayleighmethod，andtheresonant~equencynadtheeffectiveelectromeehanicalcouplingCO- efficientarederived．Variationofhteresonantfrequencyandtheeffectiveelectromechanicalcouplingcoefficientwiththetrans- ducersizeparametersarenaalyzed．TheresultsshowthatthestructuralparametersoftransducerhasgreatinfluenceontheI℃s· onantfrequencyandtheeffectiveelectromechanicalcouplingcoefficient，thatis，theresonant~equencyincreaseswiththein— creaseofthedimensionpraameter，nadwhentheotherdimensionsraecertain，theeffectiveelectromeehanical couplingcoeffi· cientincreaseswiththeincreaseofthesheetmetalthickness，thereisamaximum value．Itprovidesatheoreticalsupportfor wideapplicationofthethreelaminatedbendingvibrationtrnasduce． Keywords：Rayleigh method；resonant~equency；effectiveelectromechanicalcouplingcoefficient；discbendingvibration transducer O 引 言 压电振子进行了理论研究，通过数值计算可得压电振 目前对弯曲振动用于空气中的发射器的研究中