螺旋叉指电极式压电圆片换能器的有限元分析与实验比较

摘要：

螺旋叉指电极式压电圆片换能器可以产生面内扭转运动，具有结构简单、加工方便、性能可靠等优点，可用于超声马达、光学扫描、黏度测量等领域；但表面螺旋叉指电极间陶瓷材料的极化方向变化复杂，给换能器的机电耦合分析和优化设计带来极大的难度。利用坐标变换思想与有限元方法，将压电圆片分割成若干子体，通过极化电场分析确定子体局部坐标系以定义材料参数，从而实现复杂极化情况下压电换能器的耦合仿真分析。利用 ANSYS 有限元软件，优化仿真分析过程，研究了该压电圆片换能器的静态扭转位移径向分布特性和动态导纳频率响应特性，并与实验结果相比较，证实了该方法的可行性和有效性。

关键词：压电陶瓷、圆片换能器、螺旋叉指电极、面内扭转、有限元仿真

分类号：TH212;TH213.3(起重机械与运输机械)

资助基金：国家自然科学基金资助课题51205338；中国博士后科学基金面上与特别资助项目2014M561818，2013T60620

在线出版日期：2016-01-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：131-135