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平板压电扬声器的理论和实验研究被引量：5: 2010年; 提出了平板压电扬声器声学性能的量化描述方法,制备了多层压电陶瓷用于平板压电扬声器样品,并建立了样品的简化模型。阐述了声压级的有限元分析方法,进而取得了样品的声压级-频率曲线。通过声学测量设备Audio Precision得到的实验结果与仿真结果基本吻合,即最低谐振频率相差约150 Hz,平均声压级相差约2.5 dB,标准方差相差约0.9 dB,证明了这种仿真方法的有效性。; 袁松梅黄首清褚祥诚毕晓鹏李龙土; 关键词：有限元分析声压级声学测量

应用于微电机的共烧多层压电陶瓷的制备及分析: 2009年; 设计了一种新型棒板复合结构微电机,并对应用于微电机的共烧多层压电陶瓷进行了设计、制备、极化及性能分析。本文中使用Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-Pb(ZrTi)O3低烧瓷料,d33=300 pC/N,机电耦合系数KP约为0.70~0.74,TC=185℃,设计制备了尺寸为8.5 mm×1.2 mm,d33=3000 pC/N的共烧多层压电陶瓷器件。应用该多层压电陶瓷驱动的微电机尺寸为14.0 mm×12.1 mm,谐振频率为31.34 kHz,最低驱动电压为2 V,相应输出力为10 mN,在10 V电压下性能趋于稳定,响应时间为3.2 ms,输出力为85 mN。而在其他因素不变的条件下,单层压电陶瓷块体驱动的电机最低驱动电压为10 V,相应输出力为7 mN。通过本文研究得出,共烧多层压电陶瓷应用于超声微电机具有可行性,且与单层压电陶瓷块体驱动的电机相比具有驱动电压低和输出力大的优越性。; 孟祥宇褚祥诚毕晓鹏李龙土; 关键词：微电机极化

压电陶瓷直线驱动器的设计与实验研究被引量：1: 2009年; 提出一种新型的可直线运动的压电陶瓷驱动器。驱动器选用圆环形的压电陶瓷(PZT4),其外径10mm,内径4.5mm,厚0.8mm,陶瓷表面均匀分成4个扇形电极区,以"正、正、负、负"沿厚度方向极化。该驱动器定子采用棒板结合式结构,一个中轴的两端分别连接了两个对称的圆形平板,圆板与中轴相互垂直。两片陶瓷分别粘接在定子的两圆形平板外侧,对定子激振形成两圆平板的交替式跨步直线运动。驱动器整体外径12mm,长度10.6mm。采用有限元方法对驱动器的运动模态进行了仿真,通过谐响应分析计算了驱动器在X向和Y向的振幅,分析了驱动器的运行原理。实验结果表明:驱动器最佳工作频率在13.15kHz左右,驱动电压100Vo-p时驱动器的最高运行速度为34mm/s。该驱动器在小载荷、高精度精密定位等场合具有很好的实用化前景。; 陈翔宇褚祥诚李龙土; 关键词：直线驱动器压电陶瓷有限元分析

小型方柱压电陶瓷电机的设计及性能被引量：3: 2009年; 设计了一种小型方柱弯曲旋转压电超声电机,即摇头式压电陶瓷超声电机。该电机采用带圆孔的金属方柱作为电机的定子部分,并在方柱的4个垂直表面分别粘贴沿厚度方向极化的压电陶瓷片,其外形尺寸小于6mm×6mm×10mm。利用有限元分析软件ANSYS对电机的工作模态进行了模拟计算,得到金属方柱定子的一阶弯曲振动频率为125.5kHz;并对其工作状态进行了谐响应分析,得到X(Y)向、Z向振幅,由此计算得到定、转子之间的最优接触角,约为24.5°。采用激光多普勒测振仪(Polytec300-F)测量了电机的振动谱特性,测得一阶弯曲振动发生在129.6kHz处,并观察到两个节面位于全长的1/4及3/4处,实验与有限元仿真结果基本一致。讨论了不同厚度陶瓷片及金属方柱圆孔孔径大小对电机输出特性的影响,确立了小型方柱电机的尺寸设计标准。; 邬军飞褚祥诚季叶钟亮李龙土; 关键词：超声电机方柱振动模态有限元

多层压电陶瓷降压变压器的环境测试研究: 2011年; 电压增益、输出功率、效率是表征压电变压器(MPT)工作性能的3个重要参数。使用为华公司提供的径向振动型多层压电陶瓷降压变压器,测量其基本电学性能;温度对导纳圆等阻抗特性的影响;温度对其基本电学性能的影响等。综合研究降压变压器的环境温度稳定性。结果表明:压电变压器环境稳定性良好,但长时间剧烈的环境变化会对其使用性能产生一定影响,高温环境对其影响比较大。; 丁荔丹褚祥诚李龙土; 关键词：降压变压器增益功率

采用兰杰文结构压电陶瓷微电机的设计与振动测试: <正>基于棒板复合结构压电微电机的研究,设计和制备了一种改进的压电微电机以求得到更大的输出力矩。新电机采用兰杰纹结构对多层压电陶瓷元件加载预应力,得到高能振动为电机提供驱动。本研究利用有限元分析方法和多普勒Polytec...; 孟祥宇褚祥诚李龙土; 关键词：压电电机有限元分析振动; 文献传递

探讨多层压电陶瓷变压器断裂问题: <正>对变压器的断裂失效产生的原因进行了探索性研究。初步实验表明:变压器样品的断裂发生在其内应力最大的时刻和位置,断面上的裂纹和断层的痕迹基本垂直于电极方向;该断裂并不是由宏观上变压器的最大内应力的数值达到材料的断裂强度...; 褚祥诚徐之涵邬军飞李龙土; 关键词：振动; 文献传递

多层压电陶瓷变压器的振动与疲劳: 2009年; 低温共烧多层压电陶瓷变压器具有体积小、转换效率高、升压比高、无电磁辐射等优点,是传统电磁变压器在小功率仪器设备上理想的替代品。采用Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-Pb(ZrTi)O3低烧瓷料,通过干法流延多层叠印技术制备出高性能多层压电陶瓷变压器样品,内电极银钯浆配比7:3。利用Polytec300-F扫描激光测振仪测试了多层压电陶瓷变压器沿长度伸缩振动的位移和模态。通过对压电变压器振动性能和升压比的测试,研究了器件性能衰减及疲劳特性。; 褚祥诚邬军飞徐之涵李龙土; 关键词：多层压电陶瓷变压器

熔盐法制备KNLNTS无铅压电陶瓷及其应用: 本文采用NaCl-KCl熔盐法制备了纯钙钛矿结构(KNaLi)(NbTaSb)O粉体和陶瓷。研究了温度和保温时间对粉体物相及形貌的影响,利用XRD和SEM对粉体的结构和形貌进行了分析,并与固相法进行了比较,结果表明熔盐法...; 褚祥诚邬军飞李龙土钟亮赵世玺; 关键词：熔盐法无铅压电陶瓷压电超声电机; 文献传递

压电扬声器振动分析及结构优化: <正>通过理论计算推导出一阶弯曲谐振模态下压电扬声器的振动方程,并以此分析了结构参数与材料性能对扬声器振幅的影响,总结了有效地改进结构的方法。同时通过有限元方法对压电扬声器进行了模态分析,考虑了矩阵结构和不同的固支方式对...; 褚祥诚毕晓鹏李龙土; 关键词：压电扬声器压电陶瓷多层陶瓷低温共烧; 文献传递

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国家高技术研究发展计划(2007AA03Z107)