analiza modală a ceramicii piezoelectrice încorporate

Material PZT sferă piezoelectrică

cilindru piezo-ceramic

senzor piezoceramic cu sferă

În primul rând, pe baza analizei modale a ceramicii piezoelectrice. Senzorul piezoceramic cu sferă poate determina frecvența de rezonanță a fiecărei comenzi, iar amplitudinea vibrației ceramicii piezoelectrice este excitată pentru frecvența de rezonanță de fiecare comandă. Când Sfera piezoelectrică de material PZT studiază caracteristicile radiației acustice ale traductorului ceramic piezoelectric încorporat în beton, s-a constatat că atunci când ceramica piezoelectrică este înglobată în beton este precomprimată la ambele capete, modul său de vibrație și modul de vibrație ceramică piezoelectrică este încorporat în beton.

Prin urmare, analiza modală a piezoceramicelor sunt înglobate în beton poate fi aproximată ca o pereche de analiză modală a senzor piezo element în stare liberă. Ceramica piezoelectrică PZT-5H (raza 12 mm, grosime 2 mm) se analizează modal de la 20 kHz la 100 kHz. Deoarece starea de vibrație a ceramicii piezoelectrice este legată de cuplarea electromecanica, elementele de material SOLID5 cu proprietăți cuplate sunt selectate atunci când se modelează ceramica piezoelectrică.Discurile piezo-ceramice de 40 kHz sunt implicate în analiza FEM. Este constantă elastică, constantă dielectrică, constantă de stres piezoelectric, densitatea, densitatea PZT5H. Ceramica piezoelectrică este de 7640 kg/m3, ceramica piezoelectrică cu grosimea de 2 mm este respectiv la 40. La 307 kHz, 60,928 kHz, 79,666 kHz și 84,895 kHz, senzorul de vibrație atinge forma rezonantă corespunzătoare și amplitudinea vibrației cilindrul piezo-ceramic atinge maximul la fiecare stare de rezonanță. 

Modurile de vibrație ale ceramicii piezoelectrice sunt excitate de diferite frecvențe de rezonanță. Tipul de vibrație al ceramicii piezoelectrice de 2 mm grosime după frecvența corespunzătoare este împărțit în senzorul elementului piezo și vibrația din regiunea centrală. La frecvența de 40,307 kHz, 60,928 kHz și 84,895 kHz, piezoceramica efectuează vibrații de margine. Odată cu creșterea frecvenței de rezonanță, amplitudinea vibrației crește, cu cât intervalul de vibrații la margine este mai larg, iar intensitatea vibrației devine mai severă. Ceramica piezoelectrică a fost supusă unei vibrații de grosime a regiunii centrale sub excitația unui puls periodic de 79,666 kHz, iar modul de vibrație și amplitudinea senzorului de tub piezoelectric la amplitudinea maximă a modului de vibrație a grosimii marginii (frecvență de excitare de 84,895 kHz). În schimb, amplitudinea vibrației marginii este mai mare decât regiunea centrală, dar vibrația marginii este distribuită în cele șase regiuni de pe margine, iar energia este mai dispersată; concentrația de energie a radiației ultrasonice în regiunea centrală este concentrată și este mai ușor de primit la capătul de recepție.