悬臂式水泵振子模态
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悬臂式水泵振子模态

对于同一压电振子结构与支撑方式,其振动输出可以只用振幅大小来衡量,但不同压电振子结构与支撑方式,要综合比较分析来确定。所以,压电振子三种不同支撑方式的选择,不仅要考虑它本身的振动振幅,而且ca88手机版厂还要综合考虑振子的动态特性与刚度以及输出力才能确定。

表1表示在不同支撑方式下,压电振子振型所对应的固有频率。

表1:压电振子前四阶振型对应的固有频率

支撑方式

一阶

二阶

三阶

四阶

悬臂固支HZ)

22. 42

380. 53

418.05

1065. 30

两端固支HZ)

249. 49

729.78

914.84

1780. 90

中间固支HZ)

328. 85

465. 76

799. 24

991. 52

压电振子自由端动挠度增大或减小与压电振子长度的增大或减小呈正比;与金属基板厚度的增大或减小呈反比;与输入电压的增大或减小还是呈正比的。

图1:自由端动挠度与压电振子长度、基板厚度、电压和刚度关系

自由端动挠度与压电振子长度、基板厚度、电压和刚度关系

为确定中间固支式矩形压电振子的结构尺寸,并且比较不同结构尺寸参数时压电振子的冲击力幅值的大小,有必要仿真分析它的结构尺寸,并且还有必要理论仿真分析它的端部冲击力幅值。


ca88手机版压电振子长度较短时,自由端冲击力幅值随着冲击质量块质量的增加近似线性增加,自由端冲击质量块质量较小时,自由端冲击力幅值却是随着压电振子长度的增加近似非线性增加。因此,压电振子的长度、自由端冲击质量块质量增加时,电信号激励作用下压电振子产生的自由端冲击力幅值都会相应增加,而过大的弯曲变形,特别容易损坏压电晶片。最后选择了构成压电振子的元件之一铍青铜片宽度是20mm,长度是72mm,厚度是0.2mm;选择的陶瓷片宽度是20mm,长度是52mm、厚度是0.2mm。


通过分别测试三种不同支撑方式下的压电振子,压电晶片:长52mm,宽20mm,厚度0.2mm;铍青铜片:长度72mm,宽20mm,厚度0.2mm,外加驱动频率60Hz电压30V。对于悬臂固支压电振子固定端夹持长度为4mm,两端固支压电振子两固定端夹持长度都为2mm,中间固支压电振子中部夹持圆直径为4mm,以圆心为中点,向左右两边取距离相等7个点,分别是-35mm,-30mm,-25mm,-20mm,-15mm,-10mm,-5mm,5mm,10mm,15mm,20mm,25mm,30mm,35mm,试验时,对于压电振子上各点的变开量。谐振频率是衡量压电振子性能的一项重要指标之一,ca88手机版厂利用精密阻抗分析仪测得压电振子的谐振频率,并分析其频率特性。


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点击次数:  更新时间:2018-03-24 09:38:37  【打印此页】  【关闭