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弯曲振动薄圆盘的共振频率和等效电路参数研究

张小丽 林书玉 付志强 王勇

弯曲振动薄圆盘的共振频率和等效电路参数研究

张小丽, 林书玉, 付志强, 王勇
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  • 机电等效电路是分析复合换能器常用的一种解析方法, 但对薄圆盘而言, 由于弯曲振动的复杂性, 其等效集中参数很难获得, 该方法很少被应用. 本文从分布参数系统与集中参数系统等效角度, 根据动能相等原则和势能相等原则, 给出了弯曲振动薄圆盘的集中参数: 等效质量和等效弹性系数, 得到了共振频率方程, 并用ATILA软件模拟了其振动分布情况, 可以看出解析结果与数值结果趋于一致. 最后给出了分析复合振动系统时薄圆盘集中参数模型的等效电路. 本文的结果对弯曲振动复合换能器的设计提供了理论参考.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11174192)资助的课题.
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    Gallego-Juarez J A, Rodriguez-Corral G, Sarabia E R, Vazquez-Martinez F, Campos-Pozuelo C, Acosta-Aparicio V M 2002 Ultrasonics 40 889

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    He X P 2010 Acta Phys. Sin. 59 3290 (in Chinese) [贺西平 2010 物理学报 59 3290]

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    Mason W P 1964 Physical Acoustics Principles and Methods (Vol. 1) (New York: Academic Press) p72

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    Paganelli R P, Romani A, Golfarelli A, Magi M, Sangiorgi E, Tartagni M 2010 Sens. Actuators A 160 9

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    Lin S Y 2004 Principle and Design of Ultrasonic Transducer (Beijing: Science Press) p162 (in Chinese) [林书玉 2004 超声换能器的原理及设计(北京: 科学出版社)第162页]

    [10]

    Lin S Y 2012 IEEE Trans Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control 59 139

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    Wang Q S 2001 Journal of Anqing Teachers College (Natural Science Edition) 7 1 (in Chinese) [王其申 2001 安庆师范学院学报(自然科学版) 7 1]

    [12]

    Xu Z L 1982 Elastic Mechanics (Vol. 2) (Beijing: People's Education Press) p263 (in Chinese) [徐芝纶 1982 弹性力学(下册) (北京: 人民教育出版社)第263页]

    [13]

    Wei Y Y, Wang W X, Li H F 1999 Journal of University of Electronic Science and Technology 28 66 (in Chinese) [魏彦玉, 王文祥, 李宏福 1999 电子科技大学学报 28 66]

    [14]

    Xiong Z H, Liu Z Y 1988 Variational Principles in Elasticity (Changsha: Hunan University Press) p319 (in Chinese) [熊祝华, 刘子延 1988 弹性力学变分原理(长沙: 湖南大学出版社)第319页]

  • [1]

    Gallego-Juarez J A, Rodriguez-Corral G, Sarabia E R, Vazquez-Martinez F, Campos-Pozuelo C, Acosta-Aparicio V M 2002 Ultrasonics 40 889

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    Lin S Y 2006 Ultrasonics 44 545

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    Pan X J, He X P 2010 Acta Phys. Sin. 59 7911 (in Chinese) [潘晓娟, 贺西平 2010 物理学报 59 7911]

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    He X P 2010 Acta Phys. Sin. 59 3290 (in Chinese) [贺西平 2010 物理学报 59 3290]

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    Mason W P 1964 Physical Acoustics Principles and Methods (Vol. 1) (New York: Academic Press) p72

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    Paganelli R P, Romani A, Golfarelli A, Magi M, Sangiorgi E, Tartagni M 2010 Sens. Actuators A 160 9

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    Lin S Y 2004 Principle and Design of Ultrasonic Transducer (Beijing: Science Press) p162 (in Chinese) [林书玉 2004 超声换能器的原理及设计(北京: 科学出版社)第162页]

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    Xu Z L 1982 Elastic Mechanics (Vol. 2) (Beijing: People's Education Press) p263 (in Chinese) [徐芝纶 1982 弹性力学(下册) (北京: 人民教育出版社)第263页]

    [13]

    Wei Y Y, Wang W X, Li H F 1999 Journal of University of Electronic Science and Technology 28 66 (in Chinese) [魏彦玉, 王文祥, 李宏福 1999 电子科技大学学报 28 66]

    [14]

    Xiong Z H, Liu Z Y 1988 Variational Principles in Elasticity (Changsha: Hunan University Press) p319 (in Chinese) [熊祝华, 刘子延 1988 弹性力学变分原理(长沙: 湖南大学出版社)第319页]

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出版历程
  • 收稿日期:  2012-04-27
  • 修回日期:  2012-09-06
  • 刊出日期:  2013-02-05

弯曲振动薄圆盘的共振频率和等效电路参数研究

  • 1. 陕西师范大学应用声学研究所, 西安 710062
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11174192)资助的课题.

摘要: 机电等效电路是分析复合换能器常用的一种解析方法, 但对薄圆盘而言, 由于弯曲振动的复杂性, 其等效集中参数很难获得, 该方法很少被应用. 本文从分布参数系统与集中参数系统等效角度, 根据动能相等原则和势能相等原则, 给出了弯曲振动薄圆盘的集中参数: 等效质量和等效弹性系数, 得到了共振频率方程, 并用ATILA软件模拟了其振动分布情况, 可以看出解析结果与数值结果趋于一致. 最后给出了分析复合振动系统时薄圆盘集中参数模型的等效电路. 本文的结果对弯曲振动复合换能器的设计提供了理论参考.

English Abstract

参考文献 (14)

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