Демпляризационные характеристики электромеханической связи между пьезой -керамикой кристалл и электрической цепью

Просмотры:0 Автор:Pедактор сайта Время публикации: 2020-03-05 Происхождение:Работает

Запрос цены

Пьезоэлектрическая керамика, как новый функциональный керамический материал, который широко использовался во многих технических областях, включая применение в области контроля структурной вибрации. Из -за своей способности трансформировать механическую энергию и электрическую энергию, он может быть встроен в систему в качестве ультразвукового датчика или привода для активного контроля структурной вибрации. Когда пьезоэлектрические керамические материалы и внешние цепи образуют закрытый цепь из -за механической и электрической связи, на нем будут показаны некоторые демпфирующие характеристики, которые можно использовать для пассивного управления конструкциями.

В 1979 году вперед впервые предложил возможность использования пьезоэлектрической керамики параллельно с компонентами цепей для контроля вибрации, а затем Hagood и Von, в этой статье, механические и электрические характеристики муфты пьезоэлектрической керамики и внешние цепь теоретически смоделированы и влияют изPZT Piezoceramic Tube При консольной вибрации, когда они подключены параллельно с цепью чистой цепи сопротивления и последовательной цепь индуктивности сопротивления соответственно. Экспериментальные результаты хорошо согласуются с теоретическими результатами, которые систематически доказывают осуществимость пьезоэлектрической керамики и внешних цепей параллельно для контроля вибрации. С тех пор многие исследователи начали инвестировать в эту область.

Чтобы лучше применить характеристики демпфированияУльтразвуковой уровень датчикаДля контроля вибрации, основанной на исследовательской работе в этой статье, теоретической модели демпфирующих характеристик параллельной связи пьезоэлектрической керамики с установленными схемами индуктивности сопротивления и сопротивления, и теоретическая модель подтверждается на основе кантилеверной системы, которая обеспечивает Теоретическая основа для применения пьезоэлектрической керамики в области пассивного управления.

Демпфирующие характеристики параллельной пьезоэлектрической керамики

Пьезоэлектрические керамические материалы имеют свойство преобразования механической энергии в электрическую энергию. Когда пьезоэлектрическая керамика подвергается внешней силе, поверхность будет производить электрический заряд. Если пьезоэлектрическая керамика находится в состоянии цепи, заряд будет собраться на поверхности пьезоэлектрической керамики. Когда пьезоэлектрическая керамика образует закрытую цепь с внешней цепью, часть электрического заряда будет употребляться в форме тепловой энергии с помощью импеданса в цепи, то есть часть механической энергии будет выпущена в форме тепловая энергия. Это механизм, который пьезоэлектрическая керамика и внешние схемы соединены параллельно для пассивного управления вибрацией.

1.2 Теоретическая модель

С электрической точки зрения пьезоэлектрическая керамика может быть упрощена в качестве последовательной модели источника напряжения и конденсатора. Это эквивалентная электрическая модель пьезой керамики параллельно с внешней цепью. Электрический импеданс системы, когда внешняя цепь закрыта или открыта. Механический импеданс эквивалентен механической жесткости пьезоэлектрических материалов. Следовательно, демпфирующие характеристики параллельной пьезоэлектрической керамики, коэффициента рассеивания энергии ŋ и коэффициент жесткости может быть определена соответственно. Когда внешние цепи являются параллельной цепью индуктивности сопротивления, и схема отрицательной емкости. Можно получить: характеристики демпфирования пьезоэлектрической керамики и коэффициент электромеханической связи пьезоэлектрической керамики, рабочей частоты и коэффициента вибрации связаны. Характеристики демпфирования параллельной пьезоэлектрической керамики связаны со многими факторами, такими как характеристики пьезоэлектрической керамики, типы внешних схем и специфические параметры схемы. При изменении этих факторов пьезоэлектрическая керамика показывает различные характеристики демпфирования.

Исследования моделирования на основе системы консольного луча

Чтобы проверить влияние типа схемы и связанных параметров на характеристики демпфирования параллельныхПьезоэлектрическая керамика преобразователейРазработано набор системы моделирования, основанного на консольном луче. PZT-5 Пьезоэлектрический керамический лист вставлен на поверхности консольного луча, поверхность луча заземлена, и показано направление поляризации пьезоэлектрического керамического листа. Среди четырех пьезоэлектрических керамических листов два - исполнительные приводы, которые являются источниками вибрации консольного луча; Одним из них является датчик, который отражает интенсивность вибрации соответствующего положения на консольном пучке посредством измеренного значения напряжения; Другой находится параллельно с внешней цепью, первая пара пьезоэлектрических керамических листов составляет 60 мм * 26,4 мм * 0,25 мм, а вторая пара - 50 мм * 26,4 мм * 0,25 мм. Расстояние между левым концом двух пар пьезой керамических чипсов и фиксированным концом консольного луча составляет 18 мм и 100 мм соответственно. Существует взаимосвязь функции передачи между входным напряжением привода и выходным напряжением датчика. Сравнивая трансферную функцию внешней параллельной цепи в открытой цепи и замкнутой цепи, можно определить влияние параллельной пьезоэлектрической керамики на вибрацию системы.

Согласно вышеуказанной модели, влияние пьезоэлектрической керамики на вибрацию системы консольного луча имитируется в четырех случаях. Это сопротивление, индуктивность сопротивления последовательности, индуктивность параллельной сопротивления и отрицательная емкость параллельной сопротивления. Отрицательная емкость реализуется путем схемы преобразования отрицательного импеданса. Параметры консольной и пьезоэлектрической керамики, используемой в моделировании, включают только первый режим консольной кости, и рассматривается влияние изменения сопротивления на демпфирующие характеристики пьезоэлектрической керамики.

В различных параллельных схемах пьезоэлектрическая керамика оказывает большое влияние на вибрацию системы консольного луча. Для той же схемы эффект демпфирования изменяется с изменением значения сопротивления, и существует оптимальное значение из тенденции изменения. Это согласуется с теоретической моделью в предыдущей части. Из сравнения видно, что эффект демпфирования является наименьшим при подключении параллельно с сопротивлением, и самый сильный, когда подключен параллельно с цепью серии отрицательных емкости. Для двух видов параллельных цепей индуктивности сопротивления влияние пьезоэлектрической керамики на систему одинаковое, но чувствительность демпфирования с изменением сопротивления совершенно отличается. Более того, когда сопротивление последовательности цепи индуктивности сопротивления изменяется от больших на малый, а сопротивление схемы индуктивности параллельного сопротивления изменяется от малого на крупное, тенденция их влияния на производительность кантилеверной системы одинакова. Принимая во внимание характеристики демпфирования пьезокерамики параллельно и ее влияние на производительность системы, сделано комплексное сравнение.