佰力博检测与您探讨压电陶瓷圆柱纵向振动模式
来源:佰力博
|
作者:BALAB
|
发布时间: 5天前
|
7 次浏览
|
分享到:
压电陶瓷圆柱纵向振动模式-在压电陶瓷圆柱(或棒状)中,纵向振动模式指的是机械波沿圆柱轴向(即长度方向)传播,质点的位移与波传播方向平行的振动形式。此时电场(极化方向)与机械应力同向,属于纵向效应,对应的机电耦合系数记作k33。
压电陶瓷圆柱纵向振动模式-在压电陶瓷圆柱(或棒状)中,纵向振动模式指的是机械波沿圆柱轴向(即长度方向)传播,质点的位移与波传播方向平行的振动形式。此时电场(极化方向)与机械应力同向,属于纵向效应,对应的机电耦合系数记作k33。

1. 电陶瓷圆柱纵向振动模式振动特征
位移分布:在基波(半波)共振时,圆柱两端为节点,中心处位移最大;在全波共振时,两端为反节点,中心出现节点。
应力分布:轴向拉伸/压缩应力随长度呈正弦分布,最大应力出现在位移峰值处。
极化方向:通常在圆柱轴向(Z 轴)极化,电极覆盖两端面,使电场与机械振动同向。
2.等效电路与阻抗特性
纵向模式的等效电路通常为并联RLC串,其中:
电容:表示压电陶瓷的机械电容;
电感:对应机械质量;
电阻:代表机械阻尼。
3.压电陶瓷圆柱纵向振动模式常见应用
压电陶瓷变压器(Longitudinaltype):利用半波或全波纵向共振实现高压升压,典型结构为 Rosen 型变压器。
超声换能器:在医学成像或无损检测中,纵向模式提供较大的轴向声压,适合深层组织或材料内部探测。
精密线性马达:利用耦合的轴向切向振动(轴向模式与切向模式的简并)实现微米级位移控制。