管形径向复合压电超声换能器及其频率方程

作     者：徐洪 刘世清 XU Hong;LIU Shiqing

作者机构：浙江师范大学工学院金华321004 浙江师范大学应用声学研究所金华321004 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2013年第49卷第9期

页      面：49-54页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070206[理学-声学] 0802[工学-机械工程] 0701[理学-数学] 0702[理学-物理学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(11074222 11274279) 

主　　题：复合压电换能器 径向振动 机电等效电路 频率方程 

摘      要：对管形径向复合压电超声换能器的径向振动特性进行研究。该换能器由金属预应力管、弹性胀套内芯及柱面压电陶瓷环组径向复合而成。基于弹性力学理论及机电类比原理,推导出复合换能器的径向振动机电等效电路及其共振频率方程。探讨换能器径向共振频率、反共振频率及有效机电耦合系数随其几何尺寸的变化关系。研究表明,换能器的一阶径向共振频率随其内芯内径及预应力管壁厚度增大而降低,有效机电耦合系数随内芯内径增大而减小,而随其外部预应力管壁厚度增加存在极大值。理论与试验结果符合较好。