Електромеханічна чутливість круглих та кільцевих п'єзоелектричних тонких пластин при механічному збуренні

Oleksandr Ihorovych Bezvеrhyi; Ludmіla Oleksandrivna Grigoryeva

doi:10.20535/2523-4455.2017.22.5.95752

Т. 22 · № 5 · 2017 лис 6, 2017 Акустичні прилади та системи

Електромеханічна чутливість круглих та кільцевих п'єзоелектричних тонких пластин при механічному збуренні

Oleksandr Ihorovych Bezvеrhyi Відповідальний Національний транспортний університет Україна

Ludmіla Oleksandrivna Grigoryeva Інститут механіки ім. С.П.Тимошенка НАН України Україна

Сторінки40-46 Опублікованолис 6, 2017

PDF

ТОМ 22 · № 5 · 2017 Переглянути випуск

Анотація

Досліджується реакція п’єзокерамічних осьових датчиків з чутливим елементом в формі круглих та кільцевих пластин на імпульсне механічне навантаження. Визначається електрорушійна сила п’єзокерамічних поляризованих по товщині пластин при механічному навантаженні, прикладеному паралельно до напрямку поляризації. Розглядаються планарні нестаціонарні осесиметричні коливання пластини, що виникають при цьому. Проаналізовано зміну динамічних характеристик електромеханічного стану п’єзокерамічної пластини, встановлено залежність характеру нестаціонарних коливань від навантаження та відношення радіусів пластини при імпульсному навантаженні. Аналізується зміна ЕРС датчика в процесі реакції на нестаціонарне збурення. Бібл. 15, рис. 6

Ключові слова

#п’єзокерамічні круглі та кільцеві пластини #нестаціонарні пружноелектричні коливання #механічне збурення #електрорушійна сила п’єзоелемента

Посилання

W. P. Mason, "Piezoelectricity, its history and applications," The Journal of the Acoustical Society of America, vol. 70, no. 6, pp. 1561-1566, 1981. DOI: 10.1121/1.387221
I. J. Busch-Vishniac, Electromechanical Sensors and Actuators, New York: Springer, 1999. ISBN: 978-1-4612-1434-2
V. S. Didkovskiy; A. G. Leiko; V. G. Savin, ElektroakustichnI peretvoryuvachI (rozrahunok, proektuvannya, konstruyuvannya) [Electro-acoustic converters (calculation, design, construction)], Kyiv: NTUU "KPI", 2006, p. 448.
O. N. Petrishchev, Garmonicheskie kolebaniya pezokeramicheskih elementov. Chast 1. Garmonicheskie kolebaniya pezokeramicheskih elementov v vakuume i metod rezonansa - antirezonansa [Harmonic vibrations ofpiezoceramic elements. Part 1. Harmonic vibrations of piezoceramic elements in a vacuum and method of resonance-antiresonance], p. 1, Kyiv: Avers, 2012, p. 299.
N. A. Shul’ga; A. M. Bolkisev, Kolebaniya pezoelektricheskih tel [Vibrations of piezoelectric bodies], Kyiv: Naukova dumka, 1990, p. 228.
M. O. Shul'ga, V. L. Karlash, Rezonansni elektromekhanichni kolyvannia pezoelektrichnykh plasty [Resonant electromechanical vibrations of piezoelectric platesn], Kyiv: Naukova dumka, 2008.
D. Mančić; V. Dimić; M. Radmanović, "Resonance Frequencies of PZT Piezoceramic Disks: A Numerical Approach," Facta Universitatis Series: Mechanics, Automatic Control and Robotics, vol. 3, no. 12, pp. 431-442, 2002.
N. À. Shul’ga; L. O. Grigor’eva; N. O. Babkova, "Electrically Excited Nonstationary Vibrations of Thin Circular Piezoelectric Plates," International Applied Mechanics, vol. 50, no. 4, p. 406–411, July 2014. DOI: 10.1007/s10778-014-0644-8
A. M. Bolkisev; S. I. Rudnickiy; N. A. Shulga, «Elektroakusticheskaya chuvstvitelnost pezokeramicheskogo tsilindra pri garmonicheskom nagruzhenii [Electroacoustic sensitivity of piezoceramic cylinder with harmonic loading],» Pricladnaya Mechanica, vol. 25, no. 12, pp. 68-73, 1989.
M. O. Shulga, «Viznachennia elektrorushIinoi syly pezoelektrychnykh peretvoriuvachIv pri mekhanIchnikh navantazhenniakh [Definition of electromotive force of piezoelectric transducers at mechanical loads],» Rep. NAS of Ukraine, no. 1, pp. 70-74, 2009.
L. O.Grigoryeva; A. A. Kirichenko; N. A. Babkova, «Viznachennia elektrorushIinoi syly poliarizovanoi po tovschyni kIltsevoi plasyny pri mehanIchnomu zburenni [Definition of electromotive force of polarized by thickness circular plate at mechanical perturbation],» Strength of materials and theory of structures, no. 93, pp. 47-55, 2014.
N. A. Shul’ga; L. O. Grigor’eva, "Method of characteristics in electroelastic analysis of a layer subject to dynamic mechanical loading," International Applied Mechanics, vol. 45, no. 1, pp. 66-72, January 2009. DOI: 10.1007/s10778-009-0164-0
A. E. Babayev, Nestatsionarnyie volnyi v sploshnyih sredah s sistemoy otrazhayuschih poverhnostey [Unsteady waves in continuous media with a system of reflective surfaces], Kyiv: Naukova dumka, 1990, p. 176.
A. K. Pertsev; E. G. Platonov, Dinamika obolochek i plastin (nestatsionarnyie zadachi) [Dynamics of shells and plates (unstationary problems)], Leningrad: Sudostroenie, 1987, p. 318.
L. O. Grigor’eva, "Vibrations of a piezoceramic cylinder subject to nonstationary electric excitation," International Applied Mechanics, vol. 43, no. 3, pp. 303-308, March 2007. DOI: 10.1007/s10778-007-0025-7

Попередня у випуску Оцінка ефективності відбирання енергії від сонячної батареї Наступна у випуску Стабілізація якості термограм шляхом усунення терморозфокусування

§ 06 — Пов'язані

Схожі статті в цьому журналі

Пов'язані рецензовані дослідження, опубліковані в цьому журналі.

Усі випуски

Практичний метод оцінювання безпечних звуків для осіб із ПТСР

Анастасія Володимирівна Паренюк, PhD Дмитро Володимирович Паренюк, PhD, дослідник Катерина Л. Руденька

Мета. Дослідження має на меті вивчити зручність використання та ефективність методу оцінювання безпеки акустичного середовища щодо потенційно небезпечних стимулів для…

#ПТСР #акустика навколишнього середовища #MFCC #спектральна густина потужності

с. 359648.1-359648.12

10.20535/2523-4455.mea.359648

Експериментальне дослідження частотних характеристик MEMS-мікрофонів для моніторингу залізничного шуму

Віталій Р. Прус, канд. техн. наук, доц. Олексій Вікторович Богданов

Анотація – У статті представлені результати експериментального дослідження акустичних характеристик модульних MEMS-мікрофонів INMP441 та SPH0645 з метою їх застосування…

#акустичний моніторинг #MEMS-мікрофон #амплітудно-частотна характеристика #діаграма спрямованості

с. 359669.1-359669.6

10.20535/2523-4455.mea.359669

Двостороння система попередження учасників дорожнього руху на базі мікроконтролера ESP32

Ірина Брика, Наталія Юріївна Філіпова

У цій роботі розглядається завдання підвищення безпеки дорожнього руху шляхом розробки двонаправленої системи попередження учасників дорожнього руху. Запропонована…

#безпека дорожнього руху #двостороннє оповіщення #сенсорне злиття #імітаційне моделювання

с. 354779.1-354779.10

10.20535/2523-4455.mea.354779

Схожі статті

Yaroslav Ivanovych Starovoit, Oleksandr Hryhorovych Leiko, Механічні поля циліндричного п’єзокерамічного випромінювача силової конструкції в присутності акустичного екрана , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 22 № 6 (2017)
Oleksandr Ivanovych Drozdenko, Oleksandr Hryhorovych Leiko, Випромінювання максимальної акустичної потужності системами гідроакустичних циліндричних п'єзокерамічних перетворювачів з окружною поляризацією , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 23 № 2 (2018)
Yaroslav Ivanovych Starovoit, Serhii Viktorovych Kurdiuk, Oleksandr Hryhorovych Leiko, Фізичні поля циліндричних гідроакустичних антен з екраном і циліндричними п’єзокерамічними випромінювачами з радіальною поляризацією , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 23 № 1 (2018)
Mykola Fedorovych Zhovnir, Вимірювальний перетворювач кутових переміщень з використанням фазових набігань електричного поля поверхневих акустичних хвиль , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 22 № 5 (2017)
Kostiantyn S. Mazur, Alina O. Serheieva, Dmytro D. Tatarchuk, Yuri V. Didenko, Керовані частотноселективні структури НВЧ на основі неоднорідної мікросмужкової лінії передачі , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 23 № 4 (2018)
Igor Yevheniiovych Korotyeyev, Аналіз процесу перетворювача, що встановився зі змінним навантаженням , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 24 № 2 (2019)
Дмитро Войціх, Данило Гринь, Марія Гринюк, канд. техн. наук, доц. Олексій Вікторович Богданов, канд. фіз.-мат. наук, доц. Юрій Павлович Буценко, канд. техн. наук, доц. Олена Іванівна Баліна, канд. техн. наук, доц. Ірина Сергіївна Безклубенко, Програмні засоби супроводження курсу вищої математики у технічному університеті , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 31 № 1 (2026)
PhD, доц. Олена Олегівна Абакумова, д-р техн. наук, проф. Валерій Якович Жуйков, Микола О. Лук'янов, Квазістатична ідентифікація структури затінення сонячних панелей за методом векторів кардинальних чисел , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 31 № 2 (2026)
Vladyslav Valentynovych Shlykov, Valentyna Anatoliivna Danilova, Olena Oleksandrivna Nazarchuk, Стабілізація якості термограм шляхом усунення терморозфокусування , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 22 № 5 (2017)
Volodymyr Yakovych Romashko, Регулювальні характеристики імпульсних регуляторів з урахуванням внутрішнього опору джерела електроживлення , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 22 № 6 (2017)

1-10 з 237 Наступне

Ви також можете розпочати розширений пошук схожих статей для цієї статті.

[1] W. P. Mason, "Piezoelectricity, its history and applications," The Journal of the Acoustical Society of America, vol. 70, no. 6, pp. 1561-1566, 1981. DOI: 10.1121/1.387221

[2] I. J. Busch-Vishniac, Electromechanical Sensors and Actuators, New York: Springer, 1999. ISBN: 978-1-4612-1434-2

[3] V. S. Didkovskiy; A. G. Leiko; V. G. Savin, ElektroakustichnI peretvoryuvachI (rozrahunok, proektuvannya, konstruyuvannya) [Electro-acoustic converters (calculation, design, construction)], Kyiv: NTUU "KPI", 2006, p. 448.

[4] O. N. Petrishchev, Garmonicheskie kolebaniya pezokeramicheskih elementov. Chast 1. Garmonicheskie kolebaniya pezokeramicheskih elementov v vakuume i metod rezonansa - antirezonansa [Harmonic vibrations ofpiezoceramic elements. Part 1. Harmonic vibrations of piezoceramic elements in a vacuum and method of resonance-antiresonance], p. 1, Kyiv: Avers, 2012, p. 299.

[5] N. A. Shul’ga; A. M. Bolkisev, Kolebaniya pezoelektricheskih tel [Vibrations of piezoelectric bodies], Kyiv: Naukova dumka, 1990, p. 228.

[6] M. O. Shul'ga, V. L. Karlash, Rezonansni elektromekhanichni kolyvannia pezoelektrichnykh plasty [Resonant electromechanical vibrations of piezoelectric platesn], Kyiv: Naukova dumka, 2008.

[7] D. Mančić; V. Dimić; M. Radmanović, "Resonance Frequencies of PZT Piezoceramic Disks: A Numerical Approach," Facta Universitatis Series: Mechanics, Automatic Control and Robotics, vol. 3, no. 12, pp. 431-442, 2002.

[8] N. À. Shul’ga; L. O. Grigor’eva; N. O. Babkova, "Electrically Excited Nonstationary Vibrations of Thin Circular Piezoelectric Plates," International Applied Mechanics, vol. 50, no. 4, p. 406–411, July 2014. DOI: 10.1007/s10778-014-0644-8

[9] A. M. Bolkisev; S. I. Rudnickiy; N. A. Shulga, «Elektroakusticheskaya chuvstvitelnost pezokeramicheskogo tsilindra pri garmonicheskom nagruzhenii [Electroacoustic sensitivity of piezoceramic cylinder with harmonic loading],» Pricladnaya Mechanica, vol. 25, no. 12, pp. 68-73, 1989.

[10] M. O. Shulga, «Viznachennia elektrorushIinoi syly pezoelektrychnykh peretvoriuvachIv pri mekhanIchnikh navantazhenniakh [Definition of electromotive force of piezoelectric transducers at mechanical loads],» Rep. NAS of Ukraine, no. 1, pp. 70-74, 2009.

[11] L. O.Grigoryeva; A. A. Kirichenko; N. A. Babkova, «Viznachennia elektrorushIinoi syly poliarizovanoi po tovschyni kIltsevoi plasyny pri mehanIchnomu zburenni [Definition of electromotive force of polarized by thickness circular plate at mechanical perturbation],» Strength of materials and theory of structures, no. 93, pp. 47-55, 2014.

[12] N. A. Shul’ga; L. O. Grigor’eva, "Method of characteristics in electroelastic analysis of a layer subject to dynamic mechanical loading," International Applied Mechanics, vol. 45, no. 1, pp. 66-72, January 2009. DOI: 10.1007/s10778-009-0164-0

[13] A. E. Babayev, Nestatsionarnyie volnyi v sploshnyih sredah s sistemoy otrazhayuschih poverhnostey [Unsteady waves in continuous media with a system of reflective surfaces], Kyiv: Naukova dumka, 1990, p. 176.

[14] A. K. Pertsev; E. G. Platonov, Dinamika obolochek i plastin (nestatsionarnyie zadachi) [Dynamics of shells and plates (unstationary problems)], Leningrad: Sudostroenie, 1987, p. 318.

[15] L. O. Grigor’eva, "Vibrations of a piezoceramic cylinder subject to nonstationary electric excitation," International Applied Mechanics, vol. 43, no. 3, pp. 303-308, March 2007. DOI: 10.1007/s10778-007-0025-7