纯压电振子瞬态特性分析现状电热设备治具搓纸轮论文钛合金

纯压电振子瞬态特性分析现状

基于ANSYS的产品直径、抗拉强度等均难以符合国家标准电一结构耦合场，对矩形纯压电振子进行模态分析、谐响应分析和瞬态响应分析。通过模态分析和谐响应分析得到面内的一阶纵向振动和二阶弯的振动的频率和振型以及曲振型在振动方向下正交的理想频率：通过瞬态响应分析，得到在理想频率下各动力学参数随时问的变化fHl线以及椭运动轨迹，得出振子从激振开始到振动达到平衡这一过程所经的时问和应力变化情况。该结果对超声波电动机性能和工作效率的提高有实际意义。

超声波电动机因其结构简单紧凑、响应速度快、噪声低、定位精度高等一手压泵系列优点，在航空航天、机器人、医疗、精密定位仪表、微型机械等高新技术领域显现出广阔的应用前景和实用价值，而被称为21世纪的电机。压电振子作为超声波电动机的核心驱动元件，其承载激励所产生的振动是超声波电动机工作的动力源。因此，对振子进行全面的科学研究成为超声波电动机的发展和应用必不可少的内容。

目前，对于压电振子的研究，国内外学者一般利用有限元软件对压电振子进行模态分析和谐响应分析，并通过分析得到压电振子的幅值变化曲线和表面质点的椭图运动轨迹。随着超声波电动机应崩技术的不断发展和完善，对振子的瞬时特性进行研究以提高超声波电动机的性能和效率成为优化工作的新思路。本文利用有限元软件，在模态分析和谐响应分析的基础上，实现对压电振子简谐激励、理想频率下的瞬态响应分析，研究振子位移孔用挡圈和应力随时间的变化情况。为下一步利用振子的瞬时特性对改型压力实验机的压力测试范围0至300兆帕超声波电动机进行优化工作提供了一定的理沦依据。

压电振子是一个被覆有电极的、最基本的压电元件。由于其弹性体的同有特性，使压电振子拥有无限多个同有频率。因此，利用压电振子的逆压电效应，对其施加的频率等于它的某一阶同有频率时，振子将会产生机械共振。振子产生的各种振动模式是根据其极化方向和振动方向的关系来确定的。例如，当极化方向与振动方向相同时，将产生纵向振动模式；而当极化方向和桌布振动方向垂直时，则产生横向振动模式。

行波直线型超声波电动机就是利用面内二阶弯振模式和一阶纵振模式在时间上存在的正交相位差耦合产生椭图运动来工作的。通常椭图轨迹的好坏将直接影响行波直线型超声波电动机的输出性能。