压电换能器设计原理

1 (p1): 1 压电材料与压电效应
1 (p1-1): 1.1 压电材料
2 (p1-1-1): 1.1.1 压电单晶材料
3 (p1-1-2): 1.1.2 压电陶瓷
4 (p1-1-3): 1.1.3 压电高分子聚合物
5 (p1-1-4): 1.1.4 弛豫型铁电材料
5 (p1-1-5): 1.1.5 压电复合材料
6 (p1-2): 1.2 压电材料的重要参数
7 (p1-2-1): 1.2.1 机电耦合系数
7 (p1-2-2): 1.2.2 介质损耗因子和电学品质因数
9 (p1-2-3): 1.2.3 机械损耗因子和机械品质因数
10 (p1-2-4): 1.2.4 频率常数
11 (p1-2-5): 1.2.5 老化
11 (p1-2-6): 1.2.6 温度稳定性和居里点
13 (p1-2-7): 1.2.7 电退极化
13 (p1-2-8): 1.2.8 额定动态抗张强度
13 (p1-2-9): 1.2.9 高静态应力对材料性能的影响
16 (p1-3): 1.3 压电方程
16 (p1-3-1): 1.3.1 压电方程的推导
19 (p1-3-2): 1.3.2 电弹常数的物理意义
20 (p1-3-3): 1.3.3 压电晶体常数之间的关系
26 (p1-3-4): 1.3.4 压电振子的四类边界条件
27 (p1-3-5): 1.3.5 各种压电晶体的常数矩阵
30 (p1-3-6): 1.3.6 压电陶瓷的机电耦合系数与品质因数讨论
31 (p1-4): 1.4 压电振子的振动模式
36 (p1-5): 参考文献
37 (p2): 2 压电陶瓷典型振动模式的等效电路
37 (p2-1): 2.1 机电类比
37 (p2-1-1): 2.1.1 机械系统和电路的元件
38 (p2-1-2): 2.1.2 单自由度机械系统和单电回路的运动方程式
39 (p2-1-3): 2.1.3 振动稳态解各量之间关系的类比
40 (p2-2): 2.2 典型的机电等效模型
40 (p2-2-1): 2.2.1 压电陶瓷薄圆环的径向对称模式
44 (p2-2-2): 2.2.2 电场垂直于长度方向的长度伸缩模式
49 (p2-2-3): 2.2.3 电场平行于波传播方向的厚度剪切模式
53 (p2-2-4): 2.2.4 电场平行于波传播方向的厚度伸缩模式
54 (p2-2-5): 2.2.5 电场平行于长度方向的长度伸缩模式
56 (p2-2-6): 2.2.6 薄圆片的径向振动模式
61 (p2-3): 参考文献
63 (p3): 3 Tonpilz压电换能器机电等效模型
64 (p3-1): 3.1 级联理论
66 (p3-2): 3.2 p个晶片级联组合系统的机电等效图
68 (p3-3): 3.3 前后盖板的机电等效图
72 (p3-4): 3.4 Tonpilz压电换能器的机电等效图
73 (p3-5): 3.5 频率方程
75 (p3-6): 参考文献
76 (p4): 4 弯张压电换能器的结构设计与发展
76 (p4-1): 4.1 弯张换能器的结构发展
79 (p4-2): 4.2 钹式换能器的发展与制作工艺
79 (p4-2-1): 4.2.1 钹式换能器的研究现状与发展
82 (p4-2-2): 4.2.2 钹式换能器的制作工艺
85 (p4-3): 4.3 弯张换能器的典型应用
86 (p4-4): 4.4 弯张换能器的设计与分析方法
87 (p4-5): 参考文献
89 (p5): 5 钹式换能器的有限元分析
89 (p5-1): 5.1 ANSYS软件分析方法及过程
89 (p5-1-1): 5.1.1 基本理论
90 (p5-1-2): 5.1.2 物理实体模型
92 (p5-1-3): 5.1.3 有限元离散模型
94 (p5-1-4): 5.1.4 设定问题类型并求解
94 (p5-1-5): 5.1.5 提取结果数据，获得特性参数
96 (p5-2): 5.2 钹式换能器基本电声性能分析
96 (p5-2-1): 5.2.1 共振频率
97 (p5-2-2): 5.2.2 振动模态
101 (p5-2-3): 5.2.3 电导纳特性
103 (p5-2-4): 5.2.4 发射响应和接收灵敏度
104 (p5-2-5): 5.2.5 指向性
105 (p5-3): 5.3 材料参数对换能器性能的影响规律
105 (p5-3-1): 5.3.1 压电材料对性能的影响
108 (p5-3-2): 5.3.2 金属材料对性能的影响
110 (p5-4): 5.4 加电方式对换能器性能的影响
112 (p5-5): 5.5 结构参数对性能的影响规律
113 (p5-5-1):…