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基于非局部理论的黏弹性基体中压电纳米梁热-机电振动特性
被引量：
2
1
作者
张大鹏
雷勇军
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第6期142-149,共8页
基于非局部Euler梁理论和Hamilton原理建立黏弹性基体中压电纳米梁的热-机电振动特性分析模型。综合考虑非局部效应、压电效应、温度场、电场等复杂因素影响,推导出黏弹性基体中压电纳米梁振动特性分析的振动控制方程,并利用分布参数传...
基于非局部Euler梁理论和Hamilton原理建立黏弹性基体中压电纳米梁的热-机电振动特性分析模型。综合考虑非局部效应、压电效应、温度场、电场等复杂因素影响,推导出黏弹性基体中压电纳米梁振动特性分析的振动控制方程,并利用分布参数传递函数方法求解出一般边界条件下压电纳米梁的固有频率及相应振型。以锆钛酸铅压电陶瓷-4材料制成的某压电纳米梁为例,给出了四种典型边界条件下该压电纳米梁的前四阶固有频率,并系统分析了非局部效应、外部电压、温度载荷、黏弹性基体等因素对压电纳米梁热-机电振动特性的影响规律。分析结果表明:所建立的振动特性分析模型及其求解方法在分析黏弹性基体中压电纳米梁的热-机电振动特性问题中准确有效。
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关键词
压电纳米梁
热-机电振动特性
黏弹性基体
非局部弹性理论
传递函数方法
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职称材料
纳米压电梁谐振式加速度计
被引量：
9
2
作者
许高斌
王亚洲
+2 位作者
陈兴
马渊明
张文晋
《电子测量与仪器学报》
CSCD
北大核心
2020年第10期149-155,共7页
在现有的谐振式加速度计中,因具有较小的谐振频率和较低的灵敏度而无法应用于高精度制导和空中姿态微调等方面。为此,设计出了一种基于纳米压电梁的谐振式加速度计,采用上下双端音叉谐振器(谐振梁采用直径为500 nm的氧化锌)与中心质量...
在现有的谐振式加速度计中,因具有较小的谐振频率和较低的灵敏度而无法应用于高精度制导和空中姿态微调等方面。为此,设计出了一种基于纳米压电梁的谐振式加速度计,采用上下双端音叉谐振器(谐振梁采用直径为500 nm的氧化锌)与中心质量块、左右支撑梁对称分布,实现了低交叉耦合和高灵敏度输出。分析并建立该加速度计结构的数学模型,在ANSYS WORKBENCH仿真平台下对其进行分析,上下谐振器的谐振频率分别为2.98793和2.98729 MHz,在该谐振频率下,X方向的位移要比另外Y、Z两个方向高两个数量级以上;在2000g加速度载荷作用下,该加速度计最大应力为241.46 MPa;在±10g的设计量程内,该结构的灵敏度为1.13311 kHz/g。基于SOI技术,设计纳米压电梁谐振式加速度计的工艺流程以验证其正确性。
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关键词
压电
驱动及其检测
纳米
压电
梁
低交叉耦合
高灵敏度
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职称材料
题名
基于非局部理论的黏弹性基体中压电纳米梁热-机电振动特性
被引量：
2
1
作者
张大鹏
雷勇军
机构
国防科技大学空天科学学院
出处
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第6期142-149,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(11902348)
湖南省自然科学基金资助项目(2020JJ5650)。
文摘
基于非局部Euler梁理论和Hamilton原理建立黏弹性基体中压电纳米梁的热-机电振动特性分析模型。综合考虑非局部效应、压电效应、温度场、电场等复杂因素影响,推导出黏弹性基体中压电纳米梁振动特性分析的振动控制方程,并利用分布参数传递函数方法求解出一般边界条件下压电纳米梁的固有频率及相应振型。以锆钛酸铅压电陶瓷-4材料制成的某压电纳米梁为例,给出了四种典型边界条件下该压电纳米梁的前四阶固有频率,并系统分析了非局部效应、外部电压、温度载荷、黏弹性基体等因素对压电纳米梁热-机电振动特性的影响规律。分析结果表明:所建立的振动特性分析模型及其求解方法在分析黏弹性基体中压电纳米梁的热-机电振动特性问题中准确有效。
关键词
压电纳米梁
热-机电振动特性
黏弹性基体
非局部弹性理论
传递函数方法
Keywords
piezoelectric nanobeams
thermo-electro-mechanical vibration
viscoelastic medium
nonlocal elasticity theory
transfer function method
分类号
O343 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
纳米压电梁谐振式加速度计
被引量：
9
2
作者
许高斌
王亚洲
陈兴
马渊明
张文晋
机构
合肥工业大学
出处
《电子测量与仪器学报》
CSCD
北大核心
2020年第10期149-155,共7页
基金
装备预研/教育部联合基金(6141A02022422)
安徽省重点研发计划(1804a09020018)资助项目。
文摘
在现有的谐振式加速度计中,因具有较小的谐振频率和较低的灵敏度而无法应用于高精度制导和空中姿态微调等方面。为此,设计出了一种基于纳米压电梁的谐振式加速度计,采用上下双端音叉谐振器(谐振梁采用直径为500 nm的氧化锌)与中心质量块、左右支撑梁对称分布,实现了低交叉耦合和高灵敏度输出。分析并建立该加速度计结构的数学模型,在ANSYS WORKBENCH仿真平台下对其进行分析,上下谐振器的谐振频率分别为2.98793和2.98729 MHz,在该谐振频率下,X方向的位移要比另外Y、Z两个方向高两个数量级以上;在2000g加速度载荷作用下,该加速度计最大应力为241.46 MPa;在±10g的设计量程内,该结构的灵敏度为1.13311 kHz/g。基于SOI技术,设计纳米压电梁谐振式加速度计的工艺流程以验证其正确性。
关键词
压电
驱动及其检测
纳米
压电
梁
低交叉耦合
高灵敏度
Keywords
piezoelectric drive and its detection
nano piezoelectric beam
low cross coupling
high sensitivity
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TH703 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于非局部理论的黏弹性基体中压电纳米梁热-机电振动特性
张大鹏
雷勇军
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
纳米压电梁谐振式加速度计
许高斌
王亚洲
陈兴
马渊明
张文晋
《电子测量与仪器学报》
CSCD
北大核心
2020
9
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职称材料
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