Аналіз вимушених коливань п'єзоелектричних перетворювачів при нерівномірному електричному навантаженні

Abstract

На прикладах задач про вимушенi коливання вузьких п’єзокерамiчних пластинстрижнiв з частково електродованими поверхнями або з розрiзами електродного покриття у статтi розглянуто вплив нерiвномiрного електричного навантаження на адмiтанс i динамiчний коефiцiєнт електромеханiчного зв’язку (КЕМЗ) перетворювачiв енергiї цього типу. На основi аналiзу вiтчизняних i закордонних бiблiографiчних джерел дано широку ретроспективу дослiджень у цьому напрямку за останнi сто рокiв. В подальших роздiлах наведено основнi спiввiдношення лiнiйної теорiї електропружностi та сформульовано крайовi задачi для випадкiв усталених вимушених коливань тонкостiнних п’єзоелектричних резонаторiв з поперечною поляризацiєю.

На примерах задач о вынужденных колебаниях узких пьезокерамических пластинстержней с частично электродированными поверхностями или с разрезами электродного покрытия в статье рассмотрено влияние неравномерного электрического нагружения на адмиттанс и динамический коэффициент электромеханической связи (КЭМС) преобразователей энергии данного типа. На основе анализа отечественных и зарубежных библиографических источников дана широкая ретроспектива исследований в этом направлении за последние сто лет. В последующих разделах приведены основные соотношения линейной теории электроупругости и сформулированы краевые задачи для случаев установившихся вынужденных колебаний тонкостенных пьезоэлектрических резонаторов с поперечной поляризацией.

The influence of a non-uniform electric loading on the admittance and dynamic electromechanical coupling factor (EMCF) for transducers of mentioned type is studied considering the examples of the problems describing the forced vibration of narrow piezoceramic plates-bars with partially-electroded surfaces or divided electrodes. A wide retrospective of the researches in this area for recent century is represented on the basis of analysis of the domestic and foreign bibliographic sources. The basic relations of the linear theory of electroelasticity are presented in the following sections and boundary problems for the cases of steady forced vibration of the thin-walled piezoelectric resonators with transversal polarization are formulated.