Вплив електричного навантаження на вимушені коливання поперечно поляризованих п’єзокерамічних стержнів
Основний зміст сторінки статті
Анотація
Стаття присвячена аналізу експериментальних і розрахункових результатів, отриманих при дослідженні поздовжніх коливань тонких п’єзокерамічних стержнів з поперечною поляризацією в залежності від умов електричного навантаження – заданих сталих амплітуд струму або напруги. Показано, що повна провідність п’єзоелектричних зразків є добутком реактивної провідності їх міжелектродної ємності на відношення антирезонансного та резонансного визначників. Розрахунки провідності, коефіцієнтів зв’язку і тангенсів механічних та п’єзоелектричних втрат проведені на основі нової простої ітераційної методики. Дістала подальший розвиток ідея почергового вимірювання спадів напруг у модернізованій схемі Мезона, на основі чого визначаються фазові зсуви між компонентами повної провідності. Експериментальні дані добре узгоджуються з розрахованими величинами.
Бібл. 26, рис. 5
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
Bolkisev, A. M., Karlash, V. L., Shul'ga, N. A. (1984). Temperature dependence of the properties of piezoelectric ceramics. Soviet Applied Mechanics. Vol. 20, no.7, pp. 650 – 653.
Holland, R. (1967). Representation of dielectric, elastic and piezoelectric losses by complex coeffi-cients. IEEE Trans. Sonics Ultrasonics. SU–14(1), pp. 18 – 20.
(1961). IRE Standards on Piezoelectric Crystals: Measurements of Piezoelectric Ceramics. Proс. IRE. Vol. 49, pp. 1161 – 1169.
Jaffe, B., Cook, W. R., Jaffe, H. (1971). Piezoelectric ceramics. London and New York: Academic Press. P. 317.
Karlash, V. L. (1988). The problem of electromechanical losses in piezoelectric bodies. Soviet Ap-plied Mechanics. Vol. 24, no. 3, pp. 258 – 262.
Karlash, V. (2005). Longitudinal and lateral vibrations of a planar piezoceramic transformer. Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 44, no. 4A, pp. 1852 – 1856.
Karlash, V. L. (2005). Resonant electromechanical vibrations of piezoelectric plates. Int. Appl. Mech. Vol. 41, no. 7, pp. 709 – 747.
Karlash, V. L. (2005). Planar electroelastic vibrations of piezoceramic rectangular plate and half-disk. Int. Appl. Mech. Vol. 43, no. 5, pp. 547 – 553.
Karlash, V. L. (2009). Particularities of amplitude-frequency characteristics of admittance of thin pie-zoceramic half-disk. Int. Appl. Mech. Vol. 45, no. 10, pp. 647 – 653.
Karlash, V. L. (2013). Energy losses in piezoceramic resonators and its influence on vibrations’ char-acteristics. Electronics and communication. Vol. 19, no. 2(79), pp. 82 – 94.
Karlash, V. L. (2013). Forced electromechanical vibrations of rectangular piezoceramic bars with sec-tionalized electrodes. Int. Appl. Mech. Vol. 49, no. 3, pp. 360 – 368.
Martin, G.E. (1974). Dielectric, elastic and piezoelectric losses in piezoelectric materials. Ultrasonic Symp. Proc. Milwaukee, pp. 613 – 617.
Mezheritsky, A. V. (2004). Elastic, dielectric and piezoelectric losses in piezoceramics; how it works all together. IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control. Vol. 51, no. 6. pp. 695 – 797.
Uchino, K., Zheng, J. H., Chen, Y. H. et al. (2006). Loss mechanisms and high power piezoelectrics. J. Mat. Sci. Vol. 41, pp. 217 – 228.
Uchino, K., Zhuang, Yu. and Ural, S. O. (2011). Loss detertmination methodology for a piezoelectric ceramic: new phenomenological theory and experimental proposals. J. Advanced Dielectrics. Vol. 1, no. 1, pp. 17 – 31.
Ural, S. O., Tunodemir, S., Zhuang, Yu. and Uchino, K. (2009). Development of a high power piezoe-lectric characterization system and its application for resonance/antiresonance mode characterization. Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 48, no.5R, 056509.
Akopyan, V. A., Soloviev, A. N., Shevtsov, S. N. (2008). Methods and algorithms for determine the full set of compatible material constants of piezoelectric materials. Rostov-na-Donu, Yuzhnyiy feder-alnyiy universitet. P. 144. (Rus)
Bezverkhy, A., Zinchuk, L., Karlash, V. (2013). An influence of electric loading on piezoceramic reso-nators’ vibrations characteristics. Fіziko-mehanіchne modelyuvannya ta іnformatsіynі tehnologії. Vol.18, pp 9 – 20. (Ukr)
Glozman, I.A. (1972). Piezoceramics. Moskva, Energhiya. P. 288. (Rus)
GOST 12370-72 20. Piezoceramic materials, test methods. (1973). Moskva, Izdatelstvo standartov. P. 28. (Rus)
Karlash, V. L. (2012). Methods of determination of coupling factors and energy losses at piezoceram-ics resonator’s vibrations. Acoustic bulletin. Vol. 15, no. 4, pp. 24 – 38. (Ukr)
Katz, H. W. (Ed.) (1964). Magnetic and Piezoelectric Devices. Moskva, Energhiya. P. 416. (Rus)
Shul’ga, N. A., Bolkisev, A. M. (1990). The Vibrations of Piezoelectric Bodies, Kiev, Naukova dumka. P. 228. (Rus)
Shul’ga, M. О., Karlash, V. L. (2008). Resonant electromechanic vibrations of piezoelectric plates. Ky-iv, Naukova dumka. P. 272. (Ukr)
Shulga, M. О., Karlash, V. L. (2008). Measurement of piezoceramic elements admittance in Meson’s four-pole and its variants. Proc. ІУ Int. Sci.-tech. Conf. “Sensors, devices and systems” – 2008”. Cher-kasy – Gurzuf, pp. 54 – 56. (Ukr)
Shulga, M. О., Karlash, V. L. (2013). Amplitude-phase characteristics of radial vibrations of thin pie-zoceramics disk near resonances. Dopovidi NANU. No. 9, pp. 80-86. (Ukr)
