期刊文献+
共找到2,071篇文章
< 1 2 104 >
每页显示 20 50 100
基于正交实验的Spherical-cymbal换能器谐振频率优化 被引量:7
1
作者 吴石林 张玘 黄芝平 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期682-688,共7页
基于板壳振动理论建立了spherical-cymbal换能器谐振频率近似模型,为得到该换能器在约束条件下的最低谐振频率,采用正交实验法对其进行了优化设计,找出了各设计因素对spherical-cymbal换能器谐振频率影响的主次顺序,得到了约束条件下各... 基于板壳振动理论建立了spherical-cymbal换能器谐振频率近似模型,为得到该换能器在约束条件下的最低谐振频率,采用正交实验法对其进行了优化设计,找出了各设计因素对spherical-cymbal换能器谐振频率影响的主次顺序,得到了约束条件下各设计因素的最佳水平。在各设计因素最佳水平综合搭配下,优化的spherical-cymbal换能器的谐振频率达到最小值19.004 k Hz,完全满足设计目标要求。对最优方案样品的一阶谐振频率进行了测试,实测谐振频率均值为19.27 kHz,相对误差1.4%,表明设计方案是正确合理的。 展开更多
关键词 spherical-cymbal换能器 谐振频率 正交实验 约束条件 设计目标
在线阅读 下载PDF
Spherical-cymbal换能器静水压性能研究 被引量:1
2
作者 吴石林 张玘 黄芝平 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期127-132,共6页
对Spherical-cymbal换能器的静水压性能进行了研究。采用有限元法计算了该换能器在静水压下的米塞斯等效应力,找出了其所能承受的极限静水压。研究了金属端帽几何尺寸及端帽材料对Spherical-cymbal换能器耐压极限的影响,结果表明,空腔... 对Spherical-cymbal换能器的静水压性能进行了研究。采用有限元法计算了该换能器在静水压下的米塞斯等效应力,找出了其所能承受的极限静水压。研究了金属端帽几何尺寸及端帽材料对Spherical-cymbal换能器耐压极限的影响,结果表明,空腔深度、端帽厚度及端帽材料对该换能器耐压性能影响显著;对比研究表明,参考尺寸下的Spherical-cymbal换能器比传统Cymbal换能器具有更高的耐压极限。 展开更多
关键词 spherical-cymbal换能器 静水压 极限强度 失效准则 耐压极限
在线阅读 下载PDF
Spherical-Cymbal换能器端帽自由胀形过程建模 被引量:1
3
作者 吴石林 张玘 黄芝平 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期180-184,共5页
为掌握Spherical-Cymbal换能器端帽自由胀形的成形规律,在端帽材料选定、几何尺寸(包括外径D、空腔底部直径dc和厚度te)及胀形压边力不变且线性加载等约束条件下,采用ANSYS/LS-DYNA软件对几种不同加载终压P下端帽的自由胀形成形过程进... 为掌握Spherical-Cymbal换能器端帽自由胀形的成形规律,在端帽材料选定、几何尺寸(包括外径D、空腔底部直径dc和厚度te)及胀形压边力不变且线性加载等约束条件下,采用ANSYS/LS-DYNA软件对几种不同加载终压P下端帽的自由胀形成形过程进行了数值模拟。通过非线性曲线拟合分别得到了加载后端帽中心高度与加载终压(HP-P)、卸载回弹量与加载终压(ΔH-P)及卸载后端帽中心高度与加载终压(H-P)之间关系的数学模型。实验结果表明,在以上约束条件下,所建数学模型揭示了Spherical-Cymbal换能器端帽的自由胀形成形规律,可用于指导实际生产。 展开更多
关键词 spherical-cymbal换能器 数学模型 数值模拟 自由胀形 端帽
在线阅读 下载PDF
Spherical-Cymbal换能器位移特性有限元分析 被引量:5
4
作者 吴石林 张玘 +1 位作者 黄芝平 潘仲明 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期131-136,共6页
提出了一种新型的Spherical-Cymbal压电复合换能器,Spherical-Cymbal换能器由厚度方向极化的压电陶瓷薄圆片夹持在两个球形金属端帽之间制成,每个金属端帽内表面均有一个浅球冠形空腔,球形金属端帽起机械放大作用,它将压电陶瓷薄圆片的... 提出了一种新型的Spherical-Cymbal压电复合换能器,Spherical-Cymbal换能器由厚度方向极化的压电陶瓷薄圆片夹持在两个球形金属端帽之间制成,每个金属端帽内表面均有一个浅球冠形空腔,球形金属端帽起机械放大作用,它将压电陶瓷薄圆片的微小径向位移转换并放大为垂直其表面的较大的轴向位移。分析了影响Spherical-Cymbal换能器轴向位移性能的几何因素及物理因素,采用ANSYS软件对Spherical-Cymbal换能器位移特性进行了仿真。 展开更多
关键词 换能器 spherical-cymbal 位移特性 有限元
在线阅读 下载PDF
Spherical-Cymbal换能器位移特性研究 被引量:1
5
作者 吴石林 张玘 +1 位作者 黄芝平 潘仲明 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2010年第1期73-77,共5页
提出了一种新型高位移性能的球冠钹型(Spherical-Cymbal)压电复合换能器。Spherical-Cymbal换能器由厚度方向极化的压电陶瓷薄圆片夹持在两个球形金属端帽间制成,每个金属端帽内表面均有一个浅球冠形空腔,球形金属端帽起机械放大作用,... 提出了一种新型高位移性能的球冠钹型(Spherical-Cymbal)压电复合换能器。Spherical-Cymbal换能器由厚度方向极化的压电陶瓷薄圆片夹持在两个球形金属端帽间制成,每个金属端帽内表面均有一个浅球冠形空腔,球形金属端帽起机械放大作用,它将压电陶瓷薄圆片的微小径向位移转换并放大为垂直其表面的较大的轴向位移。在变形假设条件下,建立了Spherical-Cymbal换能器的位移简化模型。数值计算结果表明,Spherical-Cymbal换能器比钹型(Cymbal)换能器具有更好的位移特性,某给定几何尺寸Spherical-Cymbal换能器的轴向位移是无端帽压电陶瓷薄圆片轴向位移的43.7倍,是相同尺寸Cymbal换能器轴向位移的1.1倍。 展开更多
关键词 球冠钹型(Spherical—Cymbal) 钹型(Cymbal) 换能器 位移模型 位移特性
在线阅读 下载PDF
Spherical-cymbal换能器端帽自由胀形回弹预测与控制 被引量:1
6
作者 吴石林 张玘 黄芝平 《精密成形工程》 2010年第4期18-22,共5页
为更经济地制造出质量更高的Spherical-cymbal换能器端帽,在其成形中用自由液压胀形工艺取代传统的冲压工艺,并对其自由胀形中的回弹问题进行了重点研究。采用ANSYS/LS-DYNA软件对端帽的自由胀形回弹量进行了预测,并根据约束条件及有限... 为更经济地制造出质量更高的Spherical-cymbal换能器端帽,在其成形中用自由液压胀形工艺取代传统的冲压工艺,并对其自由胀形中的回弹问题进行了重点研究。采用ANSYS/LS-DYNA软件对端帽的自由胀形回弹量进行了预测,并根据约束条件及有限元模拟结果提出了回弹控制措施。实验结果验证了采用有限元数值模拟进行Spherical-cymbal换能器端帽自由胀形回弹预测与控制的可行性。 展开更多
关键词 Spherical—cymbal换能器 端帽 自由胀形 回弹 数值模拟
在线阅读 下载PDF
时滞反馈对超磁致伸缩换能器输出的影响分析 被引量:1
7
作者 闫洪波 曹蕊 +1 位作者 汪建新 于均成 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第1期347-352,共6页
为研究时滞反馈对超磁致伸缩换能器输出的影响规律,扩大超磁致伸缩伸缩换能器的使用范围。通过分析换能器工作原理,建立时滞反馈控制下的系统动力学模型,采用多尺度法求解得到系统在位移、速度和加速度时滞反馈控制下的输出响应。仿真... 为研究时滞反馈对超磁致伸缩换能器输出的影响规律,扩大超磁致伸缩伸缩换能器的使用范围。通过分析换能器工作原理,建立时滞反馈控制下的系统动力学模型,采用多尺度法求解得到系统在位移、速度和加速度时滞反馈控制下的输出响应。仿真分析得知:无时滞反馈控制系统的输出呈硬式非线性特性;与无时滞反馈系统相比,位移和速度时滞反馈控制的换能器通过调整控制增益或时滞可有效降低系统的振动幅值、提高系统的稳定性;加速度时滞反馈控制下的换能器能够在不改变系统振幅的条件下改变系统的谐振频率,将加速度时滞反馈控制的换能器应用于能量回收系统中,仿真发现:调整控制增益不仅能够改变能量回收系统的有效频带范围,也可以调整系统的感应电压幅值。 展开更多
关键词 时滞反馈控制 超磁致伸缩换能器 非线性振动 输出 能量回收 仿真分析
在线阅读 下载PDF
一种低旁瓣水声换能器的设计与分析
8
作者 张彬 童晖 +2 位作者 周博文 杨道军 黄帆 《振动与冲击》 北大核心 2025年第1期298-304,共7页
低旁瓣宽带换能器可提高声呐系统的探测精度和抗干扰能力。综合采用1-3型压电复合材料压电相非均匀分布技术、匹配层多模耦合技术,设计了一款低旁瓣、宽带高频水声换能器。建立了其理论计算模型与仿真模型,结合数值计算、有限元仿真分... 低旁瓣宽带换能器可提高声呐系统的探测精度和抗干扰能力。综合采用1-3型压电复合材料压电相非均匀分布技术、匹配层多模耦合技术,设计了一款低旁瓣、宽带高频水声换能器。建立了其理论计算模型与仿真模型,结合数值计算、有限元仿真分析了频率与压电相体积百分比的变化规律、旁瓣级与圆环半径的变化规律。优选设计参数,完成制备并测量该款换能器,实测结果与仿真基本一致,试验验证了该设计思路可实现低旁瓣宽带换能器。换能器实测旁瓣级-23.9 dB,较常规活塞阵最大旁瓣级降低6.3 dB,中心频率300 kHz,发射电压响应带宽(-3 dB)达150 kHz。 展开更多
关键词 低旁瓣 宽带 非均匀分布 1-3型压电复合材料 换能器
在线阅读 下载PDF
小型超磁致伸缩换能器放大机构设计与仿真
9
作者 闫洪波 刘怡雯 +2 位作者 马庆振 韩世发 张天辉 《机床与液压》 北大核心 2025年第8期192-196,共5页
随着电声装置逐渐向微型化方向发展,对超磁致伸缩换能器(GMA)的输出位移和形状尺寸等提出了更高要求。为此,设计一种弓张式位移放大机构,旨在增大GMA的输出位移并实现小型化设计。通过理论推导建立了弓张结构的分析模型,得到了其位移放... 随着电声装置逐渐向微型化方向发展,对超磁致伸缩换能器(GMA)的输出位移和形状尺寸等提出了更高要求。为此,设计一种弓张式位移放大机构,旨在增大GMA的输出位移并实现小型化设计。通过理论推导建立了弓张结构的分析模型,得到了其位移放大比随主支臂参数变化的规律;将仿真结果与理论结果进行比较,分析了误差来源,并确定了最佳位移放大比下的主支臂参数;最后,通过有限元仿真研究了主支臂形状变化对位移放大比的影响。结果表明:优化后的主支臂参数满足了电声换能器小型化设计要求,放大机构整体尺寸为15.8 mm(长)×8.6 mm(高)×4.0 mm(厚),位移放大比为9.87,与实际值的误差在5.2%内;可从主支臂与水平夹角来判断梯形体结构是否适用于弓张结构的主支臂形状,夹角越小,位移放大比越大,椭圆形的支臂结构有利于提高位移放大比。 展开更多
关键词 超磁致伸缩换能器 放大机构 小型化设计 ANSYS有限元仿真
在线阅读 下载PDF
基于NSGA-Ⅱ算法的超声骨刀换能器设计与模态优化
10
作者 张宏杰 蔡养春 吴军强 《天津工业大学学报》 北大核心 2025年第2期84-91,共8页
为了实现超声骨刀换能器在工作频率附近的多模态分离和寄生模态抑制,提高超声能量传输效率,综合模块化设计、机电等效四端网络、模态频率灵敏度分析、非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)等方法,建立了一种超声骨刀换能器设计与模态优化的新方... 为了实现超声骨刀换能器在工作频率附近的多模态分离和寄生模态抑制,提高超声能量传输效率,综合模块化设计、机电等效四端网络、模态频率灵敏度分析、非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)等方法,建立了一种超声骨刀换能器设计与模态优化的新方法,并对其可行性和有效性进行试验验证。试验结果表明:所建立的超声骨刀换能器稳态振幅、模态频差多目标优化模型有效,利用NSGA-Ⅱ算法可获得结构参数的全局最优解;试制的超声骨刀样机工作频率为27.56 kHz,稳态输出振幅达到110μm,振幅放大系数较优化前提升50.43%,同时在工作频率附近±2 kHz范围内不存在寄生模态,有效抑制了模态密集现象,展现出良好的优化效果。 展开更多
关键词 超声骨刀换能器 优化设计 有限元 NSGA-Ⅱ算法 灵敏度分析
在线阅读 下载PDF
一种压电换能器的动态阻抗匹配方法与频率跟踪
11
作者 纪跃波 杨宇恒 +1 位作者 蒙晨琛 彭云峰 《郑州大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第3期111-117,共7页
动态阻抗匹配技术能够提高压电换能器的输出功率和能量转换效率。现有动态阻抗匹配方法多采用智能数值寻优算法,但智能算法建模复杂、迭代时间长、计算量大,针对这一问题,提出了一种基于数据拟合的动态阻抗匹配方法,并设计了相应的可无... 动态阻抗匹配技术能够提高压电换能器的输出功率和能量转换效率。现有动态阻抗匹配方法多采用智能数值寻优算法,但智能算法建模复杂、迭代时间长、计算量大,针对这一问题,提出了一种基于数据拟合的动态阻抗匹配方法,并设计了相应的可无级调节的T型阻抗匹配网络。所提方法通过工作频率微调,获取对应频率下换能器电阻、电抗分量的观测值,以最小残差平方和为判断依据,得到一组拟合程度最高的换能器等效电路参数,结合相关公式计算出匹配网络元件参数和换能器串联谐振频率,在实现换能器动态阻抗匹配的基础上,进一步实现了频率追踪功能。在Python中对动态阻抗匹配方法进行仿真,在MATLAB/Simulink中搭建仿真电路对阻抗匹配与频率追踪的效果进行仿真,结果表明:所提方法能够较为准确地得到换能器等效电路参数,匹配后的T型阻抗匹配网络两端的电压、电流信号基本同相,有功功率有了明显提升,匹配效果良好,并且相较于遗传算法匹配速度也有了显著提升。 展开更多
关键词 压电换能器 T型匹配网络 动态阻抗匹配 频率追踪 数据拟合 最小二乘法
在线阅读 下载PDF
压电超声换能器金属外壳切削工艺研究
12
作者 李亚飞 董姝 +3 位作者 李瑞峰 鲜晓军 唐盘良 马晋毅 《压电与声光》 北大核心 2025年第1期69-74,共6页
为满足金属导电物体探测的要求,采用机械方法切削压电超声换能器金属外壳以形成0.10 mm绝缘台阶。借助有限元仿真软件ANSYS/LS DYNA分析发现,径向切削过程中陶瓷片所受应力为56.35 MPa,远小于轴向切削过程中陶瓷片所受应力216.25 MPa,... 为满足金属导电物体探测的要求,采用机械方法切削压电超声换能器金属外壳以形成0.10 mm绝缘台阶。借助有限元仿真软件ANSYS/LS DYNA分析发现,径向切削过程中陶瓷片所受应力为56.35 MPa,远小于轴向切削过程中陶瓷片所受应力216.25 MPa,故在分段叠加切削过程中陶瓷片所受的应力变形明显更小。结合理论分析和切削试验制定了3次叠加径向进刀工艺,优化了金属残留毛刺去除方法,解决了切削过程中频发的换能器匹配透声端面损伤及其与压电陶瓷分层的问题,对于压电超声换能器的应用推广具有重要意义。 展开更多
关键词 超声换能器 金属外壳 切削加工 有限元仿真
在线阅读 下载PDF
温度稳定性优异的K_(0.5)Na_(0.5)NbO_(3)基压电陶瓷及其1-3型换能器
13
作者 高天宇 刘东 +3 位作者 赵思雪 邓伟 张波萍 朱立峰 《无机材料学报》 北大核心 2025年第3期297-304,共8页
铌酸钾钠(K_(0.5)Na_(0.5)NbO_(3),KNN)基压电陶瓷具有优异的压电系数(Piezoelectric Coefficient,d_(33))和高居里温度(Curie Temperature,TC),是最有潜力取代铅基压电陶瓷的无铅压电陶瓷体系。然而,相比铅基压电陶瓷体系,KNN基陶瓷体... 铌酸钾钠(K_(0.5)Na_(0.5)NbO_(3),KNN)基压电陶瓷具有优异的压电系数(Piezoelectric Coefficient,d_(33))和高居里温度(Curie Temperature,TC),是最有潜力取代铅基压电陶瓷的无铅压电陶瓷体系。然而,相比铅基压电陶瓷体系,KNN基陶瓷体系的d_(33)温度稳定性较差,影响了其实际应用。针对该问题,本研究采用常规固相烧结法和织构工程设计制备了具有单一四方相(T相)的(K_(0.5)Na_(0.5))_(0.96)Li_(0.04)(Nb_(0.95)Sb_(0.05))O_(3)-(Bi_(0.5)Na_(0.5))ZrO_(3)(KNLNS-BNZ)织构压电陶瓷。研究发现:相比非织构陶瓷,KNLNS-BNZ织构陶瓷不仅具有更优异的压电系数(d_(33)=256 pC·N^(–1))和纵向机电耦合系数(Longitudinal Electromechanical Coupling Coefficient,k_(33)=34%),而且具有更优良的d_(33)和k_(33)温度稳定性。在温度范围25~250℃之间,KNLNS-BNZ织构陶瓷d_(33)和k_(33)的变化率分别为12%和4%。此外,本工作制备并研究了由KNLNS-BNZ织构陶瓷和环氧树脂组成的1-3型换能器。该1-3型换能器不仅具有大带宽(BW=61.2%)和优良的信号强度(f_(c)=1 MHz),而且具有良好的温度稳定性。当测量温度升高到100℃时,其带宽BW和中心频率fc分别为58.7%和0.94 MHz,与室温下的测量结果相比其变化率分别为4%和6%。以上结果表明,KNLNS-BNZ无铅压电陶瓷具有良好的压电性能和优异的温度稳定性,并且基于此制备的1-3型换能器可为新型无铅压电陶瓷的实际应用提供参考。 展开更多
关键词 铌酸钾钠 织构陶瓷 压电性能 换能器
在线阅读 下载PDF
多面磁轭结构的单磁铁电磁超声换能器设计
14
作者 胡正 屈海峰 +2 位作者 郭新峰 邱勋林 项延训 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第2期174-182,共9页
为提高单磁铁电磁超声换能器(EMAT)的换能效率以激发更高幅值的超声导波,通过仿真与实验相结合的方法,提出了一种简单易行的半封闭磁轭EMAT设计思路。半封闭磁轭EMAT由长方形永磁铁、半封闭磁轭结构、回折线圈和试件组成。首先通过仿真... 为提高单磁铁电磁超声换能器(EMAT)的换能效率以激发更高幅值的超声导波,通过仿真与实验相结合的方法,提出了一种简单易行的半封闭磁轭EMAT设计思路。半封闭磁轭EMAT由长方形永磁铁、半封闭磁轭结构、回折线圈和试件组成。首先通过仿真对比分析了3种可能的磁轭加装方案,验证了半封闭磁轭对于增强单磁铁EMAT激发效率的可行性。接着分析了半封闭磁轭的设计参数对被测物体表面涡流区域的磁场强度和信号激发效率的影响,包括磁轭结构的侧板间距、顶板间距、板厚、所用材料相对磁导率。对比原始无磁轭方案,优化参数后的半封闭磁轭EMAT在仿真中获得了近50%的激发效率提升。依据仿真结果,设计制作了加装半封闭磁轭的电磁超声换能器。在1 mm厚铝板上激发对称模式的10周期1 MHz兰姆波(Lamb)实验结果表明,磁铁提离距离2 mm时,加装半封闭磁轭的EMAT比原始设计的信号幅值提升了40.42%;磁铁提离6 mm,磁轭方案的幅值提升了31.32%。后续又在2 mm厚铝板上进行了反对称模式的5周期415 kHz兰姆波实验,半封闭磁轭方案在不同提离距离上带来的幅值提升亦超过30%,验证了所提方法的普遍适用性。实验所用的磁轭材料是常规冷轧钢薄板(SPCC),易获取易制备,便于应用推广。 展开更多
关键词 电磁超声换能器 兰姆波 磁轭结构 信号增强
在线阅读 下载PDF
半导体划切压电超声换能器径向振动特性分析
15
作者 封仕龙 刘磊 汪炜 《电加工与模具》 北大核心 2025年第2期66-72,共7页
径向复合压电换能器安装于轴类部件时,换能器与夹紧部件会产生严重的机械耦合,因此提出一种新型弹性背衬结构,利用有限元方法分析弹性背衬对换能器振动特性的影响,并对换能器进行实际加工。结果表明,弹性背衬Z形弹性连接结构能起到很好... 径向复合压电换能器安装于轴类部件时,换能器与夹紧部件会产生严重的机械耦合,因此提出一种新型弹性背衬结构,利用有限元方法分析弹性背衬对换能器振动特性的影响,并对换能器进行实际加工。结果表明,弹性背衬Z形弹性连接结构能起到很好的隔振作用,但会降低换能器径向共振频率,由43 920 Hz降至34 715 Hz;增加Z形弹性连接悬臂梁的臂厚或减短悬臂梁的梁长能提高换能器径向共振频率;优化换能器结构,实现转矩和载荷的有效传递,使径向共振频率达到37 316 Hz;加工换能器后测得实际共振频率为36 602 Hz,与仿真结果吻合较好,但受限于装配工艺,换能器阻抗过高,使得换能器在20 V电压下难以达到理论的微米级振幅,实测振幅仅为0.2 μm,若加大激励电压,振幅会显著增大。 展开更多
关键词 压电换能器 径向振动 弹性单元 有限元分析
在线阅读 下载PDF
电磁超声换能器检测分析与优化设计
16
作者 汪棋 严濛 +3 位作者 曾礼亮 周瑞琪 王海涛 李秋锋 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第8期12-17,共6页
为了探究电磁超声换能器激励、接收超声波过程以及超声波与缺陷的相互作用,分别对电磁超声横波换能器和导波换能器进行有限元仿真,同时对电磁超声换能器的关键几何参数进行优化,以提升换能效率。结果表明,电磁超声横波换能器换能效率与... 为了探究电磁超声换能器激励、接收超声波过程以及超声波与缺陷的相互作用,分别对电磁超声横波换能器和导波换能器进行有限元仿真,同时对电磁超声换能器的关键几何参数进行优化,以提升换能效率。结果表明,电磁超声横波换能器换能效率与永磁体高度和提离距离密切相关;对于薄试件厚度测量,应根据检测精度和灵敏度选择激励频率;通过回折线圈间距设置获得所需导波模态。由仿真结果可知,缺陷深度与接收信号幅值存在线性关系。 展开更多
关键词 无损检测 电磁超声换能器 有限元仿真 参数优化
在线阅读 下载PDF
面向亚毫米级焊缝缺陷检测的压电超声换能器线阵设计
17
作者 胡子健 孙长河 +2 位作者 黑创 罗明璋 杜国锋 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第5期75-83,共9页
在“双碳”目标下,钢结构广泛应用于各种大型工业领域,但是钢结构在连接焊接时受制作工艺、环境等因素易出现各种焊缝缺陷,这些缺陷会降低钢结构的稳定和使用寿命,及时发现缺陷对损伤评估和维修具有重要意义。针对现有钢结构内部焊缝缺... 在“双碳”目标下,钢结构广泛应用于各种大型工业领域,但是钢结构在连接焊接时受制作工艺、环境等因素易出现各种焊缝缺陷,这些缺陷会降低钢结构的稳定和使用寿命,及时发现缺陷对损伤评估和维修具有重要意义。针对现有钢结构内部焊缝缺陷检测存在难以兼顾检测分辨率和检测范围的局限,设计了一种十六通道高分辨率压电超声换能器线阵。首先,通过理论模型优化确定压电超声换能器线阵结构并完成器件制作。其次,为了测试研制的线阵探头的性能,对其展开电阻抗、超声性能的测试。测试结果表明理论设计的谐振频率与实验测试结果偏差小于5%,各阵元的-6 dB相对带宽平均值为79.33%,说明通过声阻抗匹配层和楔块设计成功设计研制出宽频带线阵探头。最后,采用该线阵探头对25 mm厚度标准焊接试块内部直径分别为2 000、1 000和500μm的3种孔缺陷进行检测分析,结果表明均能有效识别且检测分辨率优于500μm,为厚钢板焊缝早期微小缺陷准确检测及预警提供技术支撑。 展开更多
关键词 压电超声换能器 线阵 缺陷检测 亚毫米级
在线阅读 下载PDF
基于Comsol的螺栓预应力对Tonpilz型换能器的影响
18
作者 兰宇丹 夏丽莉 +1 位作者 王宏伟 于肇贤 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第7期71-74,80,共5页
为了研究螺栓预应力对Tonpilz型换能器的影响,使用Comsol有限元分析软件建立了施加预应力和不施加预应力的两种Tonpilz型换能器模型。通过理论计算和有限元仿真确定预应力安全范围值,在安全范围内通过调节预应力大小,观察换能器谐振频... 为了研究螺栓预应力对Tonpilz型换能器的影响,使用Comsol有限元分析软件建立了施加预应力和不施加预应力的两种Tonpilz型换能器模型。通过理论计算和有限元仿真确定预应力安全范围值,在安全范围内通过调节预应力大小,观察换能器谐振频率、发送电压响应及辐射声功率变化。结果表明:预应力安全值为6.3 kN左右,换能器谐振频率为43 kHz,发送电压响应为142 dB,-3 dB带宽为10 kHz。与未施加预应力相比,换能器谐振频率提升了13 kHz,辐射声功率提升了0.32 mW,-3 dB带宽提升了5 kHz。 展开更多
关键词 Tonpilz型换能器 螺栓预应力 Comsol 辐射功率
在线阅读 下载PDF
基于1-3型压电复合材料的肌骨超声换能器研究和制备
19
作者 张宏基 陈宇鑫 +2 位作者 郭慧涛 郝超钰 范桂芬 《压电与声光》 北大核心 2025年第3期582-589,共8页
随着肌骨疾病诊治对成像需求的日益增长,对更高的中心频率和带宽,高灵敏度以及指向性好的高性能肌骨超声换能器的需求也越发迫切。传统的锆钛酸铅陶瓷带宽较窄,振动模态复杂,电声转换效率低,难以满足高性能超声换能器的应用需求。通过... 随着肌骨疾病诊治对成像需求的日益增长,对更高的中心频率和带宽,高灵敏度以及指向性好的高性能肌骨超声换能器的需求也越发迫切。传统的锆钛酸铅陶瓷带宽较窄,振动模态复杂,电声转换效率低,难以满足高性能超声换能器的应用需求。通过有限元仿真方法,设计了一款基于1-3型压电复合材料的肌骨超声阵列式换能器,研究了阵元面积对阵元阻抗的影响以及阵元孔径对换能器声压分布的影响。最后制备了一款基于1-3型压电复合材料的换能器阵元实物并进行测试。测试表明,与同规格PZT-5H换能器阵元相比,其-6 dB带宽提高了18%,中心频率提高了约0.8 MHz。 展开更多
关键词 1-3型压电复合材料 肌骨超声换能器 换能器阵元 发射孔径 换能器带宽 灵敏度 指向性
在线阅读 下载PDF
双金属板高灵敏压电换能器的研究
20
作者 朱永基 王宏伟 于肇贤 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第1期64-67,共4页
为有效提高水声换能器的接收灵敏度,在1-3型压电复合材料的基础上,提出了一种双金属板压电陶瓷柱阵列结构材料,即压电陶瓷柱阵列间不添加聚合物,并在上下端面粘接金属板,从而减少了压电柱间的横向耦合,减小损耗,提高了厚度振动机电耦合... 为有效提高水声换能器的接收灵敏度,在1-3型压电复合材料的基础上,提出了一种双金属板压电陶瓷柱阵列结构材料,即压电陶瓷柱阵列间不添加聚合物,并在上下端面粘接金属板,从而减少了压电柱间的横向耦合,减小损耗,提高了厚度振动机电耦合系数,同时利用声压应力放大作用提高了接收灵敏度。仿真结果表明,该结构的机电耦合系数达到0.67,相比纯压电材料与1-3型压电复合材料,分别提高约52%与9.8%。利用陶瓷切割、打磨基底以及高压粘合金属板等工艺,制备了双金属板结构压电换能器。经水下测量系统测试,发送电压响应达到154.8 dB,接收灵敏度达到-181 dB,与1-3型压电复合材料换能器相比,接收灵敏度有8.5 dB的提高。 展开更多
关键词 压电陶瓷 水声换能器 有限元分析 接收灵敏度
在线阅读 下载PDF
上一页 1 2 104 下一页 到第
使用帮助 返回顶部