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题名泵用圆形压电双晶片弯曲变形分析
被引量：8
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作者
孙晓锋
杨志刚
邵泽波
段浩
姜斌
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机构
吉林化工学院机电工程学院
吉林大学机械科学与工程学院
吉林农业大学发展学院
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出处
《排灌机械工程学报》
EI
北大核心
2013年第1期31-35,共5页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51175213)
吉林市科技发展计划项目(201112208)
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文摘
为了准确获得压电泵泵腔容积的变化量,需要对压电振子的变形特性进行理论分析.将压电双晶片的受力模型分成2部分,即中间压电陶瓷和金属基板的3层复合部分,以及外部的金属基板部分.应用弹性薄板的小挠度弯曲变形理论,推导出固定边界条件下双晶片振动时的容积变化方程.结果表明:压电双晶片振动时容积变化的大小,是与双晶片的几何参数、材料的性能参数以及驱动电压有关的量.为了验证理论推导的正确性,对铜基板直径为35 mm、压电陶瓷直径为29 mm的压电双晶片,在不同直流电压驱动下中心点振幅进行非接触式激光测试,并将测试结果与理论计算值进行比较,结果表明:理论计算值要略大于实际测试值,两者之间存在20%左右的误差,但存在着一致性.应用泵腔容积变化量的理论计算方法,计算得到利用该压电振子制作的单腔压电泵在110 V,200 Hz正弦电压信号的作用下,泵腔每次振动产生的容积变化量约为128.81 mm3,理论上最大输出流量为3 091 mL/min.
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关键词
圆形压电双晶片
弯曲变形
容积
压电泵
输出流量
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Keywords
circular bimorph
flexural deformation
volume change
piezoelectric pump
output flowrate
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分类号
S277.9
[农业科学—农业水土工程]
TH38
[机械工程—机械制造及自动化]
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