Определение упругих постоянных квадратных пьезокерамических пластин резонансным методом

Abstract

Предложена экспериментально-теоретическая методика определения упругих постоянных квадратных пьезокерамических пластин на основе анализа спектров их планарных колебаний и выделения характерных резонансных частот. Для квадратной пластины, изготовленной из круглого диска и покрытой сплошными или разрезными поверхностными электродами, определены коэффициент Пуассона и модуль Юнга. Рассмотрен вопрос об интенсивности возбуждения собственных форм симметричных колебаний. Показано, что из тринадцати возможных мод колебаний эффективно возбуждаются только шесть. Полученные данные хорошо согласуются с результатами эксперимента.

Запропоновано експериментально-теоретичну методику визначення пружних сталих квадратних п'єзокерамічних пластин на основі аналізу спектрів їхніх планарних коливань і визначення характерних резонансних частот. Для квадратної пластини, виготовленої з круглого диску і вкритої суцільними або розрізними поверхневими електродами, визначені коефіцієнт Пуассона та модуль Юнга. Розглянуто питання про інтенсивність збудження власних симетричних форм коливань. Показано, що з тринадцяти можливих мод коливань ефективно збуджуються лише шість. Одержані дані добре узгоджуються з результатами експерименту.

The paper deals with the experimental-theoretical technique for determining the elastic constants of square piezoceramic plates based on analyzing their planar vibration spectra and distinguishing the characteristic resonant frequencies. The Poisson's ratio and Young's modulus are determined for a square plate made of a round disc and covered with solid or split surface electrodes. The problem on excitation strength of the natural forms of symmetrical vibrations is considered. It is shown that only six of thirteen possible modes are effectively excited. The obtained results are in good agreement with the experimental data.