Расчет передаточных характеристик пьезоэлектрического преобразователя в режиме приема ультразвуковых волн. Часть 1. Математическая модель процесса регистрации волн Лэмба электроакустическим преобразователем с дисковым элементом
Основний зміст сторінки статті
Анотація
В работе дано определение передаточной характеристики ультразвукового пьезоэлектрического преобразователя в режиме регистрации ультразвуковых волн. Впервые в практике математического моделирования передаточных характеристик пьезоэлектрических преобразователей учтены конечные размеры активного пьезоэлектрического элемента и реальные значения электрической нагрузки.
Показано, что электрический сигнал на выходе приемника формируется исключительно осесимметричной составляющей поля аксиальных смещений материальных частиц металлического листа в области механического контакта, а так же, что электрический сигнал на выходе пьезоэлектрического приемника определяется усредненными по толщине и радиусу значениями компонентов вектора смещения материальных частиц пьезокерамического диска.
Библ. 21, рис. 1.
Блок інформації про статтю
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
Посилання
Sokoloff S. (1929), “Zur Frage der Fortpflanzung ultra-akust. Schwingungen in verschiedench Korpern”. Elecknachz. Techn. B.6, H. 11. Pp. 450-460.(Germ.)
Ananyeva A. A. (1963), “Ceramic sound receivers. - Publishing House of the USSR Academy of Sci-ences”. P. 178. (Rus)
Domarkas V. I., Kazhis R. Yu. (1972), “Optimization of piezoelectric transducers operating in pulse mode.” Defectoscopy. No 3. Pp. 45 - 52. (Rus)
Veryovkin V. M, Pavros S. K. (1997), “Development of ultrasonic methods and tools for the automated control of sheet metal”. Izvesiya GETU. Vol. 505. Pp. 11-31. (Rus)
Yarovikov V. I., Bazhenov A. A. (1998), “The issue of calculating piezoelectric ultrasonic receivers based on electrodynamics equations in a volume stress state”. Measuring equipment. № 7. Pp. 53-56. (Rus)
Kulik A. A. (1973), “Loss of ultrasound on the borders of the input and the reception at the contact metal flaw inspection”. Defectoscopy. № 1. Pp. 102 - 108. (Rus)
Bell. J. F. (1984), “Experimental foundations of mechanics of deformable solids. In 2 parts. Part I. Small deformations: Translated from English”. Ed. A.P Filin. M.: Science. Home Edition phys. math. literature. P.600. (Rus)
Danilov V. N. (2006), “On the influence of the size of the direct piezoelectric plate transducer on the amplitude of the received echo”. Defectoscopy. № 1. Pp. 54-60. (Rus)
Sapronov A. A Zibrov V. A. (2012), “Electrodynamic modeling piezoelectric sensor for monitoring the main water supply networks [electronic resource]”. Engineering Don Herald. № 4. Part 2. (Rus)
Danilov V. N., Izafatova N. Y. (1997), “On the influence of the parameters of electrical circuits excita-tion and reception of elastic waves by direct converters on the characteristics of the reception signals”. Defectoscopy. № 1. Pp. 25-31. (Rus)
Konovalov S. I., Kuz'menko A. G. (2005), “Influence of design parameters of the converter on the du-ration of the acoustic pulse emitted into the solid”. Defectoscopy. № 6. Pp. 3-10. (Rus)
Kononenko V. S., Savitchev V. V., Tiranin V. I. (2009), “Acoustic impedance of reception piezoceramic plates having an electrical load, and its application to calculations”. Physics of wave processes and radio systems. Vol. 12. No 4. Pp. 102-106. (Rus)
Belousov Y. I., Rimsky-Korsakov A. V. (1975), “Reciprocity principle in acoustics and its use for the calculation of sound fields oscillating bodies. Overview”. Acoustic magazine. Vol. 21. No2. Pp. 161-173. (Rus)
Barhatov V. A. (2012), “Electromechanical model of the piezoelectric transducer”. Defectoscopy. No12. Pp. 55-64. (Rus)
Ivina N. F. (1989), “Numerical analysis of natural oscillations of the circular piezoceramic plates of fi-nite dimensions”. Acoustic magazine. № 35. Pp. 667-673. (Rus)
Grigoriev M. A., Tolstikov A. V, Navrotskaya Yu. N. (2002), “The transmission coefficient of multilayer piezoelectric transducer for both forward and reverse transformation”. Acoustic magazine. No 48. Pp. 187-194. (Rus)
Ustinov Yu. A. (1996), “Electroelasticity. Some questions of mathematical modeling”. Sorovs Educa-tional Journal. No9. Pp. 122-127. (Rus)
Petrishchev O. N., Romanyuk M. I. (2014), “Method for calculation of piezo-ceramic transducer trans-mission characteristics in the mode of ultrasonic waves radiation. Part 2”. Electronics & Communica-tions. Vol 19. No 5(82), Pp 107-120. (Rus)
Bateman H., Erdelyi A. (1974), “Higher transcendental functions. Bessel functions, parabolic cylinder functions, orthogonal polynomials”. M.: Science, Pp. 296. (Rus)
Hrinchenko V. T., Ulitko A. F., Shul'ga N. A. (1975), “Mechanics of related fields in structural elements: Publication in five volumes”. Ed. A. N. Guz, Electroelasticity, V.5: K.: Naukova Dumka, 1989. P. 280 (Rus)
V. Nowacky, (1975), “Theory of Elasticity”. M.: Mir, 1975. P. 873. (Rus)
