модальний аналіз вбудованої п'єзоелектричної кераміки

П'єзоелектрична сфера з матеріалу PZT

п'єзокерамічний циліндр

п'єзокерамічний сферичний датчик

По-перше, на основі модального аналізу п'єзоелектричної кераміки. п'єзокерамічний сферичний датчик може визначати резонансну частоту кожного порядку, а амплітуда вібрації п'єзоелектричної кераміки збуджується для резонансної частоти кожного порядку. Коли П’єзоелектрична сфера з матеріалу PZT вивчає характеристики акустичного випромінювання п’єзоелектричного керамічного перетворювача, вбудованого в бетон, було виявлено, що коли п’єзоелектрична кераміка вбудована в бетон попередньо напружена на обох кінцях, її режим вібрації та режим вібрації п’єзоелектричної кераміки вбудовані в бетон.

Таким чином, модальний аналіз п’єзокераміки, вбудованої в бетон, може бути наближено як пара модального аналізу П'єзоелемент датчика у вільному стані. П'єзоелектрична кераміка PZT-5H (радіус 12 мм, товщина 2 мм) модально аналізується від 20 кГц до 100 кГц. Оскільки вібраційний стан п’єзоелектричної кераміки пов’язаний з електромеханічним зв’язком, під час моделювання п’єзоелектричної кераміки вибираються елементи матеріалу SOLID5 із пов’язаними властивостями.П'єзокерамічні диски 40 кГц задіяні в аналізі FEM. Це пружна постійна, діелектрична постійна, п'єзоелектрична постійна напруга, щільність, щільність PZT5H. П'єзоелектрична кераміка становить 7640 кг/м3, п'єзоелектрична кераміка товщиною 2 мм становить 40 відповідно. На частотах 307 кГц, 60,928 кГц, 79,666 кГц і 84,895 кГц датчик вібрації досягає відповідної резонансної форми, а амплітуда вібрації п'єзокерамічний циліндр досягає свого максимуму в кожному резонансному стані. 

Режими вібрації п’єзоелектричної кераміки збуджуються різними резонансними частотами. Тип вібрації п’єзоелектричної кераміки товщиною 2 мм за відповідною частотою поділяється на датчик п’єзоелемента та вібрацію центральної області. На частотах 40,307 кГц, 60,928 кГц і 84,895 кГц п’єзокераміка виконує вібрацію краю. Зі збільшенням резонансної частоти амплітуда вібрації збільшується, чим ширше крайовий діапазон вібрації, а інтенсивність вібрації стає сильнішою. П’єзокераміку піддавали товщинній вібрації центральної області при збудженні періодичного імпульсу 79,666 кГц, а також виконували режим вібрації та амплітуду датчика п’єзоелектричної трубки при максимальній амплітуді режиму вібрації крайової товщини (частота збудження 84,895 кГц). Навпаки, амплітуда вібрації краю більша, ніж вібрація в центрі, але вібрація краю розподіляється в шести регіонах на краю, і енергія більш розсіяна; Концентрація енергії ультразвукового випромінювання в центральній області зосереджена, і його легше отримати на приймальному кінці.