мадальны аналіз убудаванай п'езаэлектрычнай керамікі

П'езаэлектрычная сфера з матэрыялу PZT

пьезокерамический цыліндр

п'езакерамічны датчык сферы

Па-першае, на аснове мадальнага аналізу п'езаэлектрычнай керамікі. п'езакерамічны датчык сферы можа вызначаць рэзанансную частату кожнага парадку, а амплітуда вібрацыі п'езаэлектрычнай керамікі ўзбуджаецца для рэзананснай частаты кожным парадкам. Калі П'езаэлектрычная сфера з матэрыялу PZT вывучае характарыстыкі акустычнага выпраменьвання п'езаэлектрычнага керамічнага пераўтваральніка, убудаванага ў бетон, было выяўлена, што калі п'езаэлектрычная кераміка ўбудавана ў бетон, папярэдне напружваецца з абодвух бакоў, яе рэжым вібрацыі і рэжым вібрацыі п'езаэлектрычнай керамікі ўбудаваны ў бетон.

Такім чынам, мадальны аналіз п'езакерамікі, убудаванай у бетон, можа быць апраксіміраваны як пара мадальнага аналізу Датчык п'езаэлемента ў свабодным стане. П'езаэлектрычная кераміка PZT-5H (радыус 12 мм, таўшчыня 2 мм) мадальна аналізуецца ад 20 кГц да 100 кГц. Паколькі вібрацыйны стан п'езаэлектрычнай керамікі звязаны з электрамеханічным злучэннем, пры мадэляванні п'езаэлектрычнай керамікі выбіраюцца матэрыяльныя элементы SOLID5 са звязанымі ўласцівасцямі.40 кГц п'езакерамічныя дыскі ўдзельнічаюць у аналізе FEM. Гэта пругкая канстанта, дыэлектрычная канстанта, канстанта п'езаэлектрычнага напружання, шчыльнасць, шчыльнасць PZT5H. П'езаэлектрычная кераміка складае 7640 кг/м3, п'езаэлектрычная кераміка таўшчынёй 2 мм знаходзіцца ў 40 адпаведна. У дыяпазонах 307 кГц, 60,928 кГц, 79,666 кГц і 84,895 кГц датчык вібрацыі дасягае адпаведнай рэзананснай формы, і амплітуда вібрацыі п'езакерамічны цыліндр дасягае свайго максімуму ў кожным рэзанансным стане. 

Рэжымы вібрацыі п'езаэлектрычнай керамікі ўзбуджаюцца рознымі рэзананснымі частотамі. Тып вібрацыі п'езаэлектрычнай керамікі таўшчынёй 2 мм па адпаведнай частаце дзеліцца на датчык п'езаэлемента і вібрацыю цэнтральнай вобласці. На частатах 40,307 кГц, 60,928 кГц і 84,895 кГц п'езакераміка выконвае вібрацыю краю. Пры павелічэнні рэзананснай частаты амплітуда вібрацыі павялічваецца, чым шырэй дыяпазон вібрацыі краю, і інтэнсіўнасць вібрацыі становіцца больш жорсткай. П'езакераміка была падвергнута таўшчынёй вібрацыі цэнтральнай вобласці пры ўзбуджэнні перыядычнага імпульсу 79,666 кГц, а рэжым вібрацыі і амплітуда датчыка п'езаэлектрычнай трубкі былі выкананы пры максімальнай амплітудзе рэжыму таўшчыні краю (частата ўзбуджэння 84,895 кГц). Наадварот, амплітуда краёвай вібрацыі большая, чым цэнтральная вобласць, але краёвая вібрацыя размяркоўваецца ў шасці абласцях на краі, і энергія больш рассейваецца; Канцэнтрацыя энергіі ультрагукавога выпраменьвання канцэнтруецца ў цэнтральнай вобласці, і яго лягчэй атрымаць на прыёмным канцы.