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Resonant frequencies of a piezoelectric drum transducer

Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering) 2009年第9期10卷 1313-1319页

作者： Jiang-bo YUAN Tao XIE Xiao-biao SHAN Wei-shan CHEN State Key Laboratory of Advanced Robot and System Harbin Institute of Technology Harbin 150001 China

This paper presents a piezoelectric-metal structure called a drum transducer. An equation for calculating the resonance frequency of the drum transducer is obtained based on thin plate elastic theory of piezoelectric and metal material combined with the Rayleigh-Ritz method. The finite element method (FEM) was used to predict the excitation frequency of the drum transducer. To verify the theoretical analysis, the input impedance characteristic of the drum transducer was measured using an experimental method. The results obtained from theoretical analysis were in very good agreement with those from the FEM and experimental results. The effect of geometrical changes to the thick-walled steel ring of the drum transducer at the first resonance frequency is also described. The calculated results were found to be in good agreement with the FEM results. The results indicate that the first resonance frequency of the drum decreases with the increasing inner diameter of the thick-walled steel ring.

关键词： Piezoelectric drum transducer Resonance frequency

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