编辑推荐
《压电换能器设计原理》可供从事机械动力学、力学与控制、微机电系统、声呐等领域的工程设计人员、相关领域科研院所的科研人员与大专院校的高年级学生、研究生参考阅读。
目录
1压电材料与压电效应
1.1压电材料
1.1.1压电单晶材料
1.1.2压电陶瓷
1.1.3压电高分子聚合物
1.1.4弛豫型铁电材料
1.1.5压电复合材料
1.2压电材料的重要参数
1.2.1机电耦合系数
1.2.2介质损耗因子和电学品质因数
1.2.3机械损耗因子和机械品质因数
1.2.4频率常数
1.2.5老化
1.2.6温度稳定性和居里点
1.2.7电退极化
1.2.8额定动态抗张强度
1.2.9高静态应力对材料性能的影响
1.3压电方程
1.3.1压电方程的推导
1.3.2电弹常数的物理意义
1.3.3压电晶体常数之间的关系
1.3.4压电振子的四类边界条件
1.3.5各种压电晶体的常数矩阵
1.3.6压电陶瓷的机电耦舍系数与品质因数讨论
1.4压电振子的振动模式
参考文献
2压电陶瓷典型振动模式的等效电路
2.1机电类比
2.1.1机械系统和电路的元件
2.1.2单自由度机械系统和单电回路的运动方程式
2.1.3振动稳态解各量之间关系的类比
2.2典型的机电等效模型
2.2.1压电陶瓷薄圆环的径向对称模式
2.2.2电场垂直于长度方向的长度伸缩模式
2.2.3电场平行于波传播方向的厚度剪切模式
2.2.4电场平行于波传播方向的厚度伸缩模式
2.2.5电场平行于长度方向的长度伸缩模式
2.2.6薄圆片的径向振动模式
参考文献
3Tonpilz压电换能器机电等效模型
3.1级联理论
3.2p个晶片级联组合系统的机电等效图
3.3前后盖板的机电等效图
3.4Tonpilz压电换能器的机电等效图
3.5频率方程
参考文献
4弯张压电换能器的结构设计与发展
4.1弯张换能器的结构发展
4.2钹式换能器的发展与制作工艺
4.2.1钹式换能器的研究现状与发展
4.2.2钹式换能器的制作工艺
4.3弯张换能器的典型应用
4.4弯张换能器的设计与分析方法
参考文献
5钹式换能器的有限元分析
5.1ANSYS软件分析方法及过程
5.1.1基本理论
5.1.2物理实体模型
5.1.3有限元离散模型
5.1.4设定问题类型并求解
5.1.5提取结果数据，获得特性参数
5.2钹式换能器基本电声性能分析
5.2.1共振频率
5.2.2振动模态
5.2.3电导纳特性
5，2.4发射响应和接收灵敏度
5.2.5指向性
5.3材料参数对换能器性能的影响规律
5.3.1压电材料对性能的影响
5.3.2金属材料对性能的影响
5.4加电方式对换能器性能的影响
5.5结构参数对性能的影响规律
5.5.1总体尺寸对性能的影响
5.5.2径向尺寸对性能的影响
5.5.3PZT厚度对性能的影响
5.5.4黄铜片厚度对性能的影响
5.5.5空腔厚度对性能的影响
参考文献
6欧米伽型弯张压电换能器
6.1欧米伽换能器的结构与能量表达式
6.1.1欧米伽换能器的结构
6.1.2圆锥薄壳的能量表达式
6.1.3金属圆环、顶部金属圆片及陶瓷圆片的能量表迭式
6.2欧米伽换能器谐振频率的Rayleigh—Ritz解法
6.2.1位移振型函数
6.2.2几何边界条件
6.2.3谐振频率和位移振型函数待定系数的求解
6.3理论推广与实验对比
6.4欧米伽换能器的有限元分析
6.4.1空腔顶部半径对性能的影响
6.4.2空腔高度对性能的影响
6.4.3空腔底部半径对性能的影响
6.4.4陶瓷片厚度对性能的影响
6.4.5金属端帽厚度对性能的影响
6.5与钹式换能器的对比
6.5.1有限元模型
6.5.2导纳特性对比
6.5.3发射与接收响应对比
参考文献
7压电超声马达
7.1工作原理、分类和特点
7.1.1驻波的形成
7.1.2行波的形成
7.1.3压电马达的性能特点
7.2几种典型的压电马达
7.2.1直线型行波压电马达
7.2.2环形行波压电马达
7.2.3多模态复合驻波型压电马达
7，3压电马达的其他应用
7.3.1精密机械
7.3.2微机电系统
7.3.3航空航天
7.4压电马达的研究方向
7.4.1基础理论与建模
7.4.2功能材料
7.4.3驱动与控制技术
参考文献
……
8压电变压器
9压电能量收集器
文摘
版权页：
插图：
制作钹式换能器应用两种黏合剂，即绝缘环氧树脂和导电环氧树脂。绝缘环氧树脂是以环氧树脂与固化剂配置而成的双组分胶黏剂，对金属、陶瓷具有较好的黏结强度，在25～70℃之间性能保持良好，并且具有无毒、耐水、耐酸碱、抗溶性等特点，可以将其用于陶瓷片与金属帽的黏结。黏结剂使用方法也很重要：①要黏合的物件表面，需先用砂纸打磨粗糙，保证黏结面无水、无油污、无机械杂物等；②应该将A、B双组分挤出，并充分搅拌均匀；③将调好的胶黏剂均匀涂在黏结面，即可进行黏合；④黏结后的物件，最好用胶布或夹子固定，安放勿动，以免影响黏结效果；⑤在温室12小时即可硬化，一天后达到最高强度。
导电环氧树脂用于外接金属线与阵元金属帽的连接，可以代替金属帽与导线的焊接，可以对阵元起到一定的保护作用。当前工业使用的主要有银粉导电胶和铜粉导电胶，前者较后者具有更小的体积电阻率更大的剪切强度及拉伸强度，但是价格也相差较大。制作阵元可以使用双组分铜粉导电胶。
《压电换能器设计原理》可供从事机械动力学、力学与控制、微机电系统、声呐等领域的工程设计人员、相关领域科研院所的科研人员与大专院校的高年级学生、研究生参考阅读。
目录
1压电材料与压电效应
1.1压电材料
1.1.1压电单晶材料
1.1.2压电陶瓷
1.1.3压电高分子聚合物
1.1.4弛豫型铁电材料
1.1.5压电复合材料
1.2压电材料的重要参数
1.2.1机电耦合系数
1.2.2介质损耗因子和电学品质因数
1.2.3机械损耗因子和机械品质因数
1.2.4频率常数
1.2.5老化
1.2.6温度稳定性和居里点
1.2.7电退极化
1.2.8额定动态抗张强度
1.2.9高静态应力对材料性能的影响
1.3压电方程
1.3.1压电方程的推导
1.3.2电弹常数的物理意义
1.3.3压电晶体常数之间的关系
1.3.4压电振子的四类边界条件
1.3.5各种压电晶体的常数矩阵
1.3.6压电陶瓷的机电耦舍系数与品质因数讨论
1.4压电振子的振动模式
参考文献
2压电陶瓷典型振动模式的等效电路
2.1机电类比
2.1.1机械系统和电路的元件
2.1.2单自由度机械系统和单电回路的运动方程式
2.1.3振动稳态解各量之间关系的类比
2.2典型的机电等效模型
2.2.1压电陶瓷薄圆环的径向对称模式
2.2.2电场垂直于长度方向的长度伸缩模式
2.2.3电场平行于波传播方向的厚度剪切模式
2.2.4电场平行于波传播方向的厚度伸缩模式
2.2.5电场平行于长度方向的长度伸缩模式
2.2.6薄圆片的径向振动模式
参考文献
3Tonpilz压电换能器机电等效模型
3.1级联理论
3.2p个晶片级联组合系统的机电等效图
3.3前后盖板的机电等效图
3.4Tonpilz压电换能器的机电等效图
3.5频率方程
参考文献
4弯张压电换能器的结构设计与发展
4.1弯张换能器的结构发展
4.2钹式换能器的发展与制作工艺
4.2.1钹式换能器的研究现状与发展
4.2.2钹式换能器的制作工艺
4.3弯张换能器的典型应用
4.4弯张换能器的设计与分析方法
参考文献
5钹式换能器的有限元分析
5.1ANSYS软件分析方法及过程
5.1.1基本理论
5.1.2物理实体模型
5.1.3有限元离散模型
5.1.4设定问题类型并求解
5.1.5提取结果数据，获得特性参数
5.2钹式换能器基本电声性能分析
5.2.1共振频率
5.2.2振动模态
5.2.3电导纳特性
5，2.4发射响应和接收灵敏度
5.2.5指向性
5.3材料参数对换能器性能的影响规律
5.3.1压电材料对性能的影响
5.3.2金属材料对性能的影响
5.4加电方式对换能器性能的影响
5.5结构参数对性能的影响规律
5.5.1总体尺寸对性能的影响
5.5.2径向尺寸对性能的影响
5.5.3PZT厚度对性能的影响
5.5.4黄铜片厚度对性能的影响
5.5.5空腔厚度对性能的影响
参考文献
6欧米伽型弯张压电换能器
6.1欧米伽换能器的结构与能量表达式
6.1.1欧米伽换能器的结构
6.1.2圆锥薄壳的能量表达式
6.1.3金属圆环、顶部金属圆片及陶瓷圆片的能量表迭式
6.2欧米伽换能器谐振频率的Rayleigh—Ritz解法
6.2.1位移振型函数
6.2.2几何边界条件
6.2.3谐振频率和位移振型函数待定系数的求解
6.3理论推广与实验对比
6.4欧米伽换能器的有限元分析
6.4.1空腔顶部半径对性能的影响
6.4.2空腔高度对性能的影响
6.4.3空腔底部半径对性能的影响
6.4.4陶瓷片厚度对性能的影响
6.4.5金属端帽厚度对性能的影响
6.5与钹式换能器的对比
6.5.1有限元模型
6.5.2导纳特性对比
6.5.3发射与接收响应对比
参考文献
7压电超声马达
7.1工作原理、分类和特点
7.1.1驻波的形成
7.1.2行波的形成
7.1.3压电马达的性能特点
7.2几种典型的压电马达
7.2.1直线型行波压电马达
7.2.2环形行波压电马达
7.2.3多模态复合驻波型压电马达
7，3压电马达的其他应用
7.3.1精密机械
7.3.2微机电系统
7.3.3航空航天
7.4压电马达的研究方向
7.4.1基础理论与建模
7.4.2功能材料
7.4.3驱动与控制技术
参考文献
……
8压电变压器
9压电能量收集器
文摘
版权页：
插图：
制作钹式换能器应用两种黏合剂，即绝缘环氧树脂和导电环氧树脂。绝缘环氧树脂是以环氧树脂与固化剂配置而成的双组分胶黏剂，对金属、陶瓷具有较好的黏结强度，在25～70℃之间性能保持良好，并且具有无毒、耐水、耐酸碱、抗溶性等特点，可以将其用于陶瓷片与金属帽的黏结。黏结剂使用方法也很重要：①要黏合的物件表面，需先用砂纸打磨粗糙，保证黏结面无水、无油污、无机械杂物等；②应该将A、B双组分挤出，并充分搅拌均匀；③将调好的胶黏剂均匀涂在黏结面，即可进行黏合；④黏结后的物件，最好用胶布或夹子固定，安放勿动，以免影响黏结效果；⑤在温室12小时即可硬化，一天后达到最高强度。
导电环氧树脂用于外接金属线与阵元金属帽的连接，可以代替金属帽与导线的焊接，可以对阵元起到一定的保护作用。当前工业使用的主要有银粉导电胶和铜粉导电胶，前者较后者具有更小的体积电阻率更大的剪切强度及拉伸强度，但是价格也相差较大。制作阵元可以使用双组分铜粉导电胶。
| ISBN | 9787562946687 |
|---|---|
| 出版社 | 武汉理工大学出版社 |
| 作者 | 王德石 |
| 尺寸 | 16 |