登高车出租， 南沙登高车出租， 南沙登高车出租公司    康达效应引导路径流动无阀压电泵的压电振子的振动理论

     登高车出租， 南沙登高车出租， 南沙登高车出租公司    康达效应引导路径流动无阀压电泵的压电振子的振动理论      1 压电振子的材料输入： 动力学分析中，选用黄铜为弹性基底材料,其材料属性为密度 8290 kg/m3，杨氏模量106 GPa，泊松比 0.35；压电陶瓷材料选用 PZT-5A，密度为 7750 kg/m3，弹性常数矩阵[c]。   

     2 压电振子振动模态分析   将材料属性导入结构单元，利用模态分析模块，使用六面体网格划分，得到压电振子全域网格，将黄铜的边缘 3 mm 以内施加固定约束，经求解器得到前 3 阶的振动形态及对应的固有频率。 从其振型可以看出，一阶模态的振型只有一个鼓峰，在一个周期内，压电振子振动造成泵腔容积的变化最大，而容积变化量与无阀压电泵的输出流量有着正向关系。二、三阶模态的振型存在两个鼓峰，且它们之间的振动方向相反，产生的变形量相互抵消，且从流体力学的角度分析可知，二、三阶振动模态的振型作用于流体时，泵腔中会产生旋涡，由于涡流的阻力，对无阀压电泵的输出稳定性与输出能力具有一定的不利影响。因此，为了使压电泵高效的工作，在前三阶振动模态中，一阶模态的振型最优，由于一阶固有频率之前的振动形式与一阶模态的振型相似，因此应选择驱动频率低于一阶模态下的固有频率，使压电振子的工作频率小于 918 Hz。 

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     3 压电振子振幅模拟分析    压电振子的谐响应分析用来仿真压电振子在不同频率下振幅情况，利用 ANSYS 中Harmonic Response 模块，同压电振子模态分析步骤一致将模型导入划分好网格后，施加固定约束后，设定压电振子的施加 115 V 的交流电压，频率 35 Hz，7 个扫频间隔，得到压电振子中心的最大振动位移为 4.151×10-5 m。 由于统计每一点处的变形位移比较麻烦，且造成压电振子运动方程的 UDF 编程复杂，为优化计算过程，经频率响应计算出压电振子振幅的平均值并简化振幅有效值，0-35 Hz 下压电振子振幅情况。不同频率下压电振子的振动位移不同，但 0-35 Hz 之间振幅相差最大为 2 nm。由于考虑到实际加工精度为 0.02 mm，造成的泵腔深度在 0.02 mm 误差范围内，因此仿真时的 20 nm 在误差范围以内，故压电振子在电压 115 V，频率 16 0-35 Hz 的工作模式下压电振子的振幅为 2.45×10-5m。

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