一种新型柔性夹持高频超声换能器设计

• 作者: 高嵘心 张宏杰 张洪健
• 来源期刊: 压电与声光
• 学科: 工学
• 关键词: 高频超声换能器 柔性夹持 动态特性 纵向振动 超声能量传输
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 页码范围: 101-105,117
• 页数: 6页
• 分类号: TN384|TB552
• 语种: 中文
• DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2022.01.019

摘要

为了提升高频超声换能器输出振幅与超声能量的传输效率,该文提出了一种新型柔性夹持高频超声换能器,并基于模块化设计思想,综合机电等效法、四端网络、有限元分析及柔度分析技术,系统建立了此类型高频超声换能器的设计方法,制作了换能器样机,搭建了换能器电学、动力学特性测试平台.激振实验表明,柔性夹持换能器输出端稳态振幅较传统夹持换能器提升了38.55％.换能器输出端动态振幅信号时域、频域分析结果表明,将柔性铰链机构和传统法兰夹持结构相结合,通过引入柔性转动副,柔性夹持换能器超声能量传递效率提高了5.16％.这表明柔性夹持法兰能够提升夹持结构的运动解耦能力,具有一定的应用前景.