超磁致伸缩超声换能器结构研究

作     者：李鹏阳 刘强 李伟 周玄 王李梦 王权岱 袁启龙 LI Pengyang;LIU Qiang;LI Wei;ZHOU Xuan;WANG Limeng;WANG Quandai;YUAN Qilong

作者机构：西安理工大学机械与精密仪器工程学院西安710048 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2021年第40卷第11期

页      面：196-201页

核心收录：

学科分类：080705[工学-制冷及低温工程] 1002[医学-临床医学] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(52075439 51775431 51675422) 

主　　题：超磁致伸缩材料 超声换能器 窗形换能器 仿真分析 

摘      要：为了实现大功率、大振幅的超声振动输出,设计了一种新型的超磁致伸缩超声换能器,换能器的形状是一个窗形的结构,用ANSYS软件对设计的超磁致伸缩换能器进行动力学分析,验证了设计方法的有效性。采用ansoft Maxwell软件分别对窗形换能器和棒形换能器进行了磁分析,发现窗形换能器的磁路是一个闭合的磁路,漏磁较少。分别对窗形换能器和棒形换能器的阻抗和振幅进行测量。结果表明,窗形换能器和棒形换能器的谐振频率基本一致,窗形换能器的阻抗比棒形换能器的阻抗要小很多,但是在相同的驱动电压下,窗形换能器的平均振幅大约是棒形换能器平均振幅的1.5倍。窗形换能器的阻抗小、结构紧促、输出振幅大,是未来超磁致伸缩换能器发展的新方向。