强功率压电超声聚能器的高效设计与实验研究
需积分: 9 48 浏览量
更新于2024-08-08
收藏 736KB PDF 举报
"这篇论文是1990年由丁犬成、张福成、王志刚、程存弟、严碧歌和董彦武在陕西师大学报(自然科学版)第18卷第2期发表的,研究主题是强功率压电超声聚能器。文章介绍了梭棒式压电换能器的结构,并通过串联方式实现了聚能实验。实验中的系统工作频率为19.2kHz,当电功率容量低于2700W时,电声效率高达0.99。关键词包括压电换能器、串联合成和电声效率。"
正文:
这篇论文深入探讨了强功率压电超声技术,尤其是在超声塑料焊接和金属超声塑性成形等应用中的重要性。在高功率条件下,提高电声效率是一项挑战。为了应对这一问题,研究人员设计并制作了一种特殊的棱棒式压电换能器。该换能器由压电晶片、铝合金、铁合金和钢材四个主要部分组成。压电晶片具有38mm外径,20mm内径,5mm厚度;铁合金外径40mm,厚度30mm,而紧固螺栓则由钢材制成。
在分析过程中,研究者首先简化了换能器结构,选取其一半进行研究。他们假设中心横截面为应力波腹,两端为应力波节,以此为基础计算声阻抗。换能器的左边和右边被视作近似对称,利用声传输线理论,研究人员建立了频率方程,以确定在谐振状态下的工作条件。
公式(1)表示了基准面两侧的声阻抗关系,其中Z41和Z48代表螺栓声阻抗,Z39为铁合金的声阻抗,Z6为铝合金和压电陶瓷的总声阻抗。通过逐步计算,利用声速(S)、密度(ρ)和声阻抗(C)的乘积,以及波数(K)和长度(L)的关系,可以求解出各个参数。
此外,论文还提到了计算过程中使用的数学术语,如正切函数和反正切函数,用于确定声阻抗的值。这些计算是基于压电陶瓷、铝合金和铁合金等材料的物理特性进行的。研究的最终目标是优化换能器设计,以实现高效能量转换,提高电声效率。
这项工作是国家自然科学基金资助的项目,反映了在90年代初期中国在压电超声领域的研究水平和对高功率应用的关注。通过这样的研究,不仅可以提升超声设备的工作效能,还能为相关工业应用提供技术支持,推动科技进步。
2021-09-21 上传
2021-10-07 上传
2021-05-22 上传
2023-08-19 上传
2023-11-15 上传
2021-04-24 上传
2021-09-17 上传
2021-09-17 上传
2021-05-17 上传
weixin_38664159
- 粉丝: 5
- 资源: 921
最新资源
- SSM动力电池数据管理系统源码及数据库详解
- R语言桑基图绘制与SCI图输入文件代码分析
- Linux下Sakagari Hurricane翻译工作:cpktools的使用教程
- prettybench: 让 Go 基准测试结果更易读
- Python官方文档查询库,提升开发效率与时间节约
- 基于Django的Python就业系统毕设源码
- 高并发下的SpringBoot与Nginx+Redis会话共享解决方案
- 构建问答游戏:Node.js与Express.js实战教程
- MATLAB在旅行商问题中的应用与优化方法研究
- OMAPL138 DSP平台UPP接口编程实践
- 杰克逊维尔非营利地基工程的VMS项目介绍
- 宠物猫企业网站模板PHP源码下载
- 52简易计算器源码解析与下载指南
- 探索Node.js v6.2.1 - 事件驱动的高性能Web服务器环境
- 找回WinSCP密码的神器:winscppasswd工具介绍
- xctools:解析Xcode命令行工具输出的Ruby库