壓電復(fù)合材料的設(shè)計(jì)、模擬及其水聲減振應(yīng)用研究.pdf

1、對(duì)于潛艇水下航行器以及飛機(jī)航天器等，振動(dòng)關(guān)乎著其生命力。近年來，具有振動(dòng)主動(dòng)控制功能的智能結(jié)構(gòu)已成為研究熱點(diǎn)，其中傳感元件對(duì)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，驅(qū)動(dòng)元件在微電子系統(tǒng)的控制下準(zhǔn)確的動(dòng)作，以改變結(jié)構(gòu)的振動(dòng)狀態(tài)。由于壓電材料具備傳感與致動(dòng)功能、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，使其成為智能結(jié)構(gòu)的重要組成部分。 1-3型壓電復(fù)合材料是由壓電細(xì)棒平行埋于聚合物中而制成，這種材料相對(duì)于純壓電陶瓷具備更大的機(jī)電耦合性能和靜水壓壓電優(yōu)值、低的聲阻抗等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)

2、在醫(yī)學(xué)超聲換能等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。同時(shí)也成為用于水下振動(dòng)控制的重要候選材料。本文以水下振動(dòng)控制為背景，建立了1-3型壓電復(fù)合材料的力電學(xué)物理模型，主要以壓電相體積分?jǐn)?shù)和壓電細(xì)棒傾斜角度等為變量，討論其機(jī)電耦合系數(shù)、聲阻抗和靜水壓壓電優(yōu)值等性能，同時(shí)比較了不同的基體材料對(duì)它們的影響。計(jì)算結(jié)果表明：復(fù)合材料的機(jī)電耦合性能在壓電相體積分?jǐn)?shù)在87﹪時(shí)或壓電細(xì)棒傾斜角度為28°時(shí)達(dá)到最大值；聲阻抗隨著壓電相含量的增大幾乎成線性增大；靜水壓壓電