检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

柔性鸭嘴阀压电泵的设计与试验

压电与声光 2024年第1期46卷 124-127,135页

作者：吴文东张文斌陈永华酒晨霄田磊周鋆宽昆明理工大学机电工程学院云南昆明650000 中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所陕西西安710000

为了提高压电泵的输出性能,根据鸭嘴结构形式设计了一种柔性鸭嘴阀压电泵。首先阐述了柔性鸭嘴阀压电泵的结构及工作原理,其次对柔性鸭嘴阀压电泵的输出流量和输出压力进行理论分析,最后制作了柔性鸭嘴阀压电泵样机,并研究了其流量变化... 详细信息

为了提高压电泵的输出性能,根据鸭嘴结构形式设计了一种柔性鸭嘴阀压电泵。首先阐述了柔性鸭嘴阀压电泵的结构及工作原理,其次对柔性鸭嘴阀压电泵的输出流量和输出压力进行理论分析,最后制作了柔性鸭嘴阀压电泵样机,并研究了其流量变化规律以及进出口压力差的变化规律。实验结果表明,在220 V、45 Hz正弦交流电驱动下,柔性鸭嘴阀压电泵进出口最大压力差可达15.5 kPa;在220 V、55 Hz正弦交流电驱动下,柔性鸭嘴阀压电泵的最大流量为39 mL/min。结果验证了柔性鸭嘴阀压电泵具有良好的输送能力。

关键词：压电泵鸭嘴阀压电振子流量压力差

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

压电振子强场机械品质因数表征研究

压电振子强场机械品质因数表征研究

作者：宋李江浙江师范大学

学位级别：硕士

功率超声在工业领域有广泛的应用,如超声加工、超声乳化以及超声化学反应等。近年来,超声医学治疗,如声动力治疗和高强度聚焦超声等,已成为功率超声的另一个重要应用领域。这些应用都需要可靠和稳定的大功率超声换能器,而这些换能器通... 详细信息

功率超声在工业领域有广泛的应用,如超声加工、超声乳化以及超声化学反应等。近年来,超声医学治疗,如声动力治疗和高强度聚焦超声等,已成为功率超声的另一个重要应用领域。这些应用都需要可靠和稳定的大功率超声换能器,而这些换能器通常由大功率压电陶瓷制成。理论和实验研究表明,大功率工作条件下的压电陶瓷性能会出现明显的非线性和损耗现象,从而导致压电换能器发热和性能下降。然而在大功率条件下,压电换能器的性能参数很难确定,因此换能器设计和性能评估变得非常困难。目前,大多数商用压电陶瓷的性能数据都是在弱场条件下表征的。在大功率条件下,压电陶瓷尚无可靠的性能表征方法。压电材料的机械品质因数Q是研究压电材料性能的最基本参数之一,它主要反映了压电材料在共振过程中克服其内部机械摩擦所消耗的能量。在实际应用中,准确表征压电材料的Q值有助于为大功率超声设备选择合适的压电材料,并对换能器性能做出合理的评价。目前,最广泛使用的表征Q的方法是基于IEEE标准的导纳/阻抗谱方法,其中Q可以通过测量-3d B谱带宽或通过拟合等效电路模型获得,然而该方法仅限于弱场驱动条件,在高功率条件下不能给出准确的Q值。因此,开展高功率条件下压电材料Q值表征方法的研究具有重要价值。本文基于温度和振动测量来表征不同类型压电振子强场机械品质因数,通过采用理论推导、数值模拟与仿真以及实验测试进行系统研究。同时,利用瞬态法来表征压电材料的强场机械品质因数,以此来探究温度对机械品质因数表征的影响。具体研究内容如下:(1)依据压电方程组推导了薄长片压电振子纵向振动、薄圆片以及薄圆环压电振子的径向振动方程,建立了三种不同类型压电振子在共振时的传热模型,依据传热模型推导出了相应的热传导方程,并对方程进行了有限差分求解。研究了压电振子温升关于位置和时间变化的关系,推导得到了三种类型压电振子的机械品质因数与振子振动速度和发热参数之间的解析表达式。此外,提出了一种利用温度衰减曲线表征压电振子对流换热系数的方法,为后续实验数据测量建立了理论基础。(2)建立了多物理场耦合的有限元仿真模型,计算了三种不同类型压电振子的共振模态、振动和应变分布、温升分布曲线等,并将有限元仿真结果与有限差分数值结果进行比对分析,验证了数值结果的准确性;讨论了不同参数对温升分布情况的影响;特别是计算了不同损耗因子下的温度分布曲线,阐明了损耗热源分布与应变的内在关系,为压电振子热传导有限差分模型热源分布的确定提供了理论依据。(3)搭建了利用温度和振动测量的方法表征压电振子强场机械品质因数的实验装置,通过改变压电振子样品两端的电压,得到不同电场强度和振动速度情况下不同压电振子机械品质因数的变化规律。此外,为了进一步探究温度对机械品质因数表征的影响,本文提出了通过拟合电流衰减曲线的方式来处理瞬态法表征机械品质因数实验结果的新方法,同时利用瞬态法测量了无温升情况下不同类型压电振子的强场机械品质因数,并将实验结果与有温升情况下的结果进行了对比分析,得到了温度对机械品质因数的影响规律。实验结果表明:压电振子的机械品质因数随电场强度和振动速度的增大而变小,且温升也会导致压电振子的机械品质因数变小。尽管本文在压电振子强场机械品质因数的测量表征方面有一定的进展,但是在实验过程中测量压电振子材料种类较为单一且测量的强场范围比较小,因此有必要进一步拓展测量压电材料的种类以及测量范围。

关键词：功率超声压电振子强场机械品质因数热传导瞬态法

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

压电振子激励流场的数值模拟

推进技术 2013年第8期34卷 1016-1022页

作者：吴宸萱谭晓茗张靖周南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016

为了得到多个压电振子的相干性和涡系之间相互干涉的流场信息,探索间距和相位差等因素对多个压电振子耦合流场的影响效果,本文对单个与多个压电振子的非定常流场特性进行了数值模拟研究。结果表明,压电振子振动时,流场中出现了速度涡区... 详细信息

为了得到多个压电振子的相干性和涡系之间相互干涉的流场信息,探索间距和相位差等因素对多个压电振子耦合流场的影响效果,本文对单个与多个压电振子的非定常流场特性进行了数值模拟研究。结果表明,压电振子振动时,流场中出现了速度涡区,单个振子的涡系发展最充分,流场中速度峰值达4m/s,三个振子的垂直方向作用范围最大,但速度峰值只有2.8m/s;振子振幅为A,振子间距在1A～4A,流场掺混效果与振子间距成正比,有1/2相位差时流场掺混效果优于无相位差的情况;多个振子产生的耦合射流效果在适当的间距与相位差下好于单个振子产生的射流。

关键词：压电振子非定常流动相干性数值研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

压电振子弹性支撑的数值与实验研究

压电与声光 2007年第5期29卷 619-621页

作者：何勍李红双辽宁工业大学振动工程研究所辽宁锦州121001

针对压电振动输送装置中压电振子的固定方式,提出一种实用的新支撑方式即橡胶弹性支撑。利用有限元软件分析了橡胶弹性支撑对两种压电振子振动模态及其固有频率的影响,并进行了实验测试。数值分析与实验结果基本吻合。研究结果表明,橡... 详细信息

针对压电振动输送装置中压电振子的固定方式,提出一种实用的新支撑方式即橡胶弹性支撑。利用有限元软件分析了橡胶弹性支撑对两种压电振子振动模态及其固有频率的影响,并进行了实验测试。数值分析与实验结果基本吻合。研究结果表明,橡胶片厚度大于一定值时,压电振子的弯曲固有频率与无支撑的同阶固有频率的偏差很小。压电振子橡胶弹性支撑位置对振子的固有频率影响很小,支撑位置可不作压电振动输送装置的动态设计变量。

关键词：压电振子弹性支撑固有频率振动输送

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

折叠式压电振子的响应曲面优化分析

机械设计与制造 2023年第7期389卷 232-235,241页

作者：赵春明龚立娇周天烁司金冬石河子大学机械电气工程学院新疆石河子832003

对折叠压电振子进行结构理论分析,建立了折叠压电振子的有限元模型,对其进行静力分析。探究不同的外部载荷对弹性层及压电片的等效应力分布情况,得到折叠压电振子的适用外部载荷。为提高压电材料的利用率,选取适当的外部载荷和折叠梁支... 详细信息

对折叠压电振子进行结构理论分析,建立了折叠压电振子的有限元模型,对其进行静力分析。探究不同的外部载荷对弹性层及压电片的等效应力分布情况,得到折叠压电振子的适用外部载荷。为提高压电材料的利用率,选取适当的外部载荷和折叠梁支撑厚度为优化设计变量,以压电晶体片等效变化应力为目标函数,对折叠式压电振子进行响应曲面优化分析。对比优化前后结果,结果显示,折叠压电振子压电片表面等效应力变化均匀且应力集中减少了10%,有利于实际工作中提高压电材料的利用率及折叠压电振子的使用寿命。

关键词：压电振子有限元静力分析响应曲面优化

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

压电振子径厚耦合振动的二维等效电路研究

压电与声光 2006年第3期28卷 357-359页

作者：凤飞龙沈建中邓京军中国科学院声学研究所北京100080

提出了一种轴向极化压电圆环和圆片的径厚二维耦合等效电路模型。应用这一模型分析了它们的耦合振动,比较了不同尺寸比例下耦合振动与单一模式振动的异同,发现这种方法比一维等效电路方法能在较宽尺寸范围内更准确的分析压电振子的振动... 详细信息

提出了一种轴向极化压电圆环和圆片的径厚二维耦合等效电路模型。应用这一模型分析了它们的耦合振动,比较了不同尺寸比例下耦合振动与单一模式振动的异同,发现这种方法比一维等效电路方法能在较宽尺寸范围内更准确的分析压电振子的振动问题。有限元计算和试验测量结果验证了这一模型对压电振子频率计算的准确性。

关键词：耦合振动二维等效电路压电振子

低频弯振超声雾化喷头压电振子基频的预测模型

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

农业工程学报 2015年第4期31卷 55-62页

作者：高建民滕悦江苏大学现代农业装备与技术省部共建教育部重点实验室/江苏省重点实验室镇江212013

针对现有基于郎之万夹心振子的低频超声雾化喷头驱动电压高、工作效率低、电路和喷头发热严重、体积较大难以生成超细雾滴等缺点,研发了一种低频弯振超声雾化喷头,该喷头的核心工作部件是轴对称复合弯振压电振子。为了研究轴对称复合弯... 详细信息

针对现有基于郎之万夹心振子的低频超声雾化喷头驱动电压高、工作效率低、电路和喷头发热严重、体积较大难以生成超细雾滴等缺点,研发了一种低频弯振超声雾化喷头,该喷头的核心工作部件是轴对称复合弯振压电振子。为了研究轴对称复合弯振压电振子关键结构参数对其基频的影响,在ANSYS平台上,建立了轴对称复合弯振压电振子的虚拟试验系统。采用正交试验设计方法,对试验结果进行了极差分析和回归分析,建立了试验指标轴对称复合弯振压电振子基频与压电陶瓷的外径、内径、厚度及金属圆片直径的回归数学模型。极差分析和回归分析结果表明:压电陶瓷的外径、内径及金属圆片直径对轴对称复合弯振压电振子基频的影响极显著;压电陶瓷厚度对轴对称复合弯振压电振子基频的影响显著;各影响因素对低频弯振超声雾化喷头基频的影响主次顺序依次为压电陶瓷外径、压电陶瓷内径、金属圆片直径、压电陶瓷厚度。轴对称复合弯振压电振子物理样机的基频测试试验结果和回归数学模型预测结果对比表明该回归模型的预测误差基本在5%以内,从而验证了回归模型预测的精准性。该回归模型为轴对称复合弯振压电振子结构参数的优化设计提供了较为实用的数学模型。

关键词：喷头喷雾压电振子基频超声雾化正交设计法有限元法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

人工中耳悬浮式压电振子的优化设计

振动与冲击 2015年第5期34卷 135-140页

作者：田佳彬饶柱石塔娜许立富上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

为了优化人工中耳悬浮式压电振子的植入效果,设计了一种位移放大结构用于改善振子的输出特性。首先采用微CT扫描和逆向成型技术建立了包括外耳道、中耳和简化耳蜗的人耳有限元模型,通过与文献的实验数据比对验证模型的有效性。然后建立... 详细信息

为了优化人工中耳悬浮式压电振子的植入效果,设计了一种位移放大结构用于改善振子的输出特性。首先采用微CT扫描和逆向成型技术建立了包括外耳道、中耳和简化耳蜗的人耳有限元模型,通过与文献的实验数据比对验证模型的有效性。然后建立人耳与悬浮振子的耦合力学模型,通过有限元的耦合场分析研究加入位移放大结构前后的人工中耳植入效果。研究结果表明,采用位移放大结构后,振子于中高频段的等效声压级得到明显提升,可以有效降低压电振子的功耗。

关键词：人工中耳压电振子有限元建模位移放大结构

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

泵用两叠片圆形压电振子的弯曲振动分析

机械工程学报 2005年第1期41卷 54-60页

作者：阚君武吴一辉宣明杨志刚吴博达程光明中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130025 吉林大学机械科学与工程学院长春130025

为提高微型压电泵的输出能力,采用瑞利法对固定边界条件下两叠片压电振子进行了理论研究。以压电晶片与金属基板的厚度比α、直径比β(称结构参数)为变量,推导出了压电振子谐振频率及有效机电耦合系数的计算方法。通过编程计算即可获得... 详细信息

为提高微型压电泵的输出能力,采用瑞利法对固定边界条件下两叠片压电振子进行了理论研究。以压电晶片与金属基板的厚度比α、直径比β(称结构参数)为变量,推导出了压电振子谐振频率及有效机电耦合系数的计算方法。通过编程计算即可获得压电振子的有效机电耦合系数和谐振频率,进而优选压电振子的结构参数。以日本产压电振子为例进行了谐振频率的计算,并与阻抗分析仪的测试的谐振频率进行了比较,二者比较接近。研究结果表明,结构参数的变化对压电振子的谐振频率和机电耦合系数影响较大,当结构参数α、β分别为0.3和0.6时,压电振子的最大有效机电耦合系数为0.52。

关键词：压电振子振动分析瑞利法