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管道检测用圆弧形复合超声波振子设计
被引量：
5
1
作者
李云飞
杨效龙
+1 位作者
张飞
毛赫
《华中科技大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期34-39,共6页
针对自主研发的球形管道检测器的定位需求,采用圆弧形压电陶瓷与检测器金属球壳本体相结合的方式,设计了一种圆弧形复合超声波振子.基于压电方程,采用直接耦合分析方法将机械参数和压电参数统一到同一个分析式中,对圆弧形压电陶瓷与金...
针对自主研发的球形管道检测器的定位需求,采用圆弧形压电陶瓷与检测器金属球壳本体相结合的方式,设计了一种圆弧形复合超声波振子.基于压电方程,采用直接耦合分析方法将机械参数和压电参数统一到同一个分析式中,对圆弧形压电陶瓷与金属球形壳体的耦合振动特性和机电能量转化效率进行理论分析.在此基础上,通过基于有限元的数值仿真方法对其进行模态分析和谐响应分析.经过分析可知:所设计的圆弧形复合超声波振子有两个明显谐振频率点,分别为52.1 kHz和76.2 kHz,而在76.2 kHz下的机械品质因素和有效机电耦合系数等性能指标均优于52.1 kHz,且主要振型为径向振动为主的有弯曲振动.经过对实际研制的圆弧形复合压电振子进行阻抗分析可见,实际主谐振频率为72 kHz,在不同工作频率下实际测量的驱动波形结果与仿真分析趋势一致.
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关键词
管道检测
金属球壳
压电陶瓷
复合超声波换能器
耦合振动
有限元分析
原文传递
金属球壳在激光辐照下热效应的数值计算
被引量：
2
2
作者
李南
罗华平
+1 位作者
杨高潮
宋正方
《量子电子学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第3期366-370,共5页
利用有限元法对金属球壳在恒定功率密度激光辐照下的热效应进行了数值计算,分析了在激光辐照过程中,金属球壳内外壁的温升、温差的变化规律,并主要以铜、铝材料为例,比较了铜、铝球壳在激光辐照下的温度变化和外壁温度响应情况。数值计...
利用有限元法对金属球壳在恒定功率密度激光辐照下的热效应进行了数值计算,分析了在激光辐照过程中,金属球壳内外壁的温升、温差的变化规律,并主要以铜、铝材料为例,比较了铜、铝球壳在激光辐照下的温度变化和外壁温度响应情况。数值计算结果表明,激光辐照期间,在经过热响应的过渡过程后,金属球壳内、外壁的升温率几乎为常量,内外壁温差基本保持恒定值;对于壁厚在0.004～0.02 m范围内的铜、铝球壳,激光辐照停止后,内外壁热平衡过程在几十ms到1 s的时间内结束。
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关键词
激光技术
激光辐照
金属球壳
温升
内外壁温差
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职称材料
非对称金属纳米球壳的制备及光学性质研究
被引量：
1
3
作者
闫卫国
李祖斌
田建国
《南开大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第3期107-111,共5页
通过胶体球混合溶液界面自组装结合液面转移的方法制备单层聚苯乙烯(PS)胶体球阵列,以此为模板,采用离子束溅射沉积金膜,形成Au@PS的球壳结构,PS与二氯甲烷在不同的反应时间下,形成开口大小不同的非对称结构金属纳米球壳,其表面等离共...
通过胶体球混合溶液界面自组装结合液面转移的方法制备单层聚苯乙烯(PS)胶体球阵列,以此为模板,采用离子束溅射沉积金膜,形成Au@PS的球壳结构,PS与二氯甲烷在不同的反应时间下,形成开口大小不同的非对称结构金属纳米球壳,其表面等离共振透射峰的位置随着开口大小的增加产生微弱的红移现象,透射强度随着开口大小变大而不断增强,该结构在生物传感、非线性光学及表面增强拉曼散射方面有潜在的应用.
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关键词
非对称
金属纳米球壳
表面等离子激元
胶体球
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职称材料
钹型换能器的优化设计
4
作者
刘金河
林书玉
《应用声学》
CSCD
北大核心
2018年第5期765-771,共7页
该文研究的钹型换能器,是由一个压电陶瓷圆环和一个金属浅球壳组成。该文主要分析这种钹型换能器的解析解和它在不同介质中的机电性能。首先,根据前人得出的压电陶瓷圆环和金属浅球壳的理论模型,用等效电路法从理论上计算出了该换能器...
该文研究的钹型换能器,是由一个压电陶瓷圆环和一个金属浅球壳组成。该文主要分析这种钹型换能器的解析解和它在不同介质中的机电性能。首先,根据前人得出的压电陶瓷圆环和金属浅球壳的理论模型,用等效电路法从理论上计算出了该换能器的共振频率并与仿真结果做了对比,发现二者近似吻合,验证了理论计算的可靠性。然后,利用COMSOL Multiphysics分别模拟了压电陶瓷为圆盘和圆环的钹型换能器的共振频率。仿真结果表明:同等条件下,当圆环的外径和圆盘的半径相等时,压电陶瓷为圆环的钹型换能器共振频率更低,使其具有频率低、体积小的特点更加明显。利用数值方法,分析了钹型换能器的几何尺寸对其共振频率、反共振频率及有效机电耦合系数的影响。最后,模拟了钹型换能器在水中的机电特性及声压分布。该文的研究对优化钹型换能器的结构具有一定的指导意义。
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关键词
压电陶瓷圆环
金属浅球壳
共振频率
等效电路法
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职称材料
题名
管道检测用圆弧形复合超声波振子设计
被引量：
5
1
作者
李云飞
杨效龙
张飞
毛赫
机构
清华大学合肥公共安全研究院
清华大学智能安全装备研究中心
出处
《华中科技大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期34-39,共6页
基金
安徽省中央引导地方科技发展专项资助项目(201907d07050007)
合肥市博士后科研活动资助项目(QHHFKY2018D001)。
文摘
针对自主研发的球形管道检测器的定位需求,采用圆弧形压电陶瓷与检测器金属球壳本体相结合的方式,设计了一种圆弧形复合超声波振子.基于压电方程,采用直接耦合分析方法将机械参数和压电参数统一到同一个分析式中,对圆弧形压电陶瓷与金属球形壳体的耦合振动特性和机电能量转化效率进行理论分析.在此基础上,通过基于有限元的数值仿真方法对其进行模态分析和谐响应分析.经过分析可知:所设计的圆弧形复合超声波振子有两个明显谐振频率点,分别为52.1 kHz和76.2 kHz,而在76.2 kHz下的机械品质因素和有效机电耦合系数等性能指标均优于52.1 kHz,且主要振型为径向振动为主的有弯曲振动.经过对实际研制的圆弧形复合压电振子进行阻抗分析可见,实际主谐振频率为72 kHz,在不同工作频率下实际测量的驱动波形结果与仿真分析趋势一致.
关键词
管道检测
金属球壳
压电陶瓷
复合超声波换能器
耦合振动
有限元分析
Keywords
pipeline
inspection
metal
spherical
shell
piezoelectric
ceramics
composite
ultrasonic
transducer
coupled
vibration
finite
element
analysis
分类号
TB552 [理学—物理]
原文传递
题名
金属球壳在激光辐照下热效应的数值计算
被引量：
2
2
作者
李南
罗华平
杨高潮
宋正方
机构
中国科学院安徽光学精密机械研究所大气光学中心
塔里木大学文理学院
出处
《量子电子学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第3期366-370,共5页
文摘
利用有限元法对金属球壳在恒定功率密度激光辐照下的热效应进行了数值计算,分析了在激光辐照过程中,金属球壳内外壁的温升、温差的变化规律,并主要以铜、铝材料为例,比较了铜、铝球壳在激光辐照下的温度变化和外壁温度响应情况。数值计算结果表明,激光辐照期间,在经过热响应的过渡过程后,金属球壳内、外壁的升温率几乎为常量,内外壁温差基本保持恒定值;对于壁厚在0.004～0.02 m范围内的铜、铝球壳,激光辐照停止后,内外壁热平衡过程在几十ms到1 s的时间内结束。
关键词
激光技术
激光辐照
金属球壳
温升
内外壁温差
Keywords
laser
techniques
laser
irradiation
metal
spherical
shell
temperature
rise
temperature
difference
of
inwall
and
outerwall
分类号
TN247 [电子电信—物理电子学]
TB96 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
非对称金属纳米球壳的制备及光学性质研究
被引量：
1
3
作者
闫卫国
李祖斌
田建国
机构
南开大学泰达应用物理学院弱光非线性教育部重点实验室
天津城建大学理学院
出处
《南开大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第3期107-111,共5页
基金
国家自然科学基金(11074132)
天津市高等学校科技发展基金(302011005)
文摘
通过胶体球混合溶液界面自组装结合液面转移的方法制备单层聚苯乙烯(PS)胶体球阵列,以此为模板,采用离子束溅射沉积金膜,形成Au@PS的球壳结构,PS与二氯甲烷在不同的反应时间下,形成开口大小不同的非对称结构金属纳米球壳,其表面等离共振透射峰的位置随着开口大小的增加产生微弱的红移现象,透射强度随着开口大小变大而不断增强,该结构在生物传感、非线性光学及表面增强拉曼散射方面有潜在的应用.
关键词
非对称
金属纳米球壳
表面等离子激元
胶体球
Keywords
asymmetric
metal
spherical
shell
surface
plasmon
polarization~
colloidal
sphere
分类号
O437 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
钹型换能器的优化设计
4
作者
刘金河
林书玉
机构
陕西师范大学
出处
《应用声学》
CSCD
北大核心
2018年第5期765-771,共7页
基金
国家自然科学基金项目(11474192,11674206)
文摘
该文研究的钹型换能器,是由一个压电陶瓷圆环和一个金属浅球壳组成。该文主要分析这种钹型换能器的解析解和它在不同介质中的机电性能。首先,根据前人得出的压电陶瓷圆环和金属浅球壳的理论模型,用等效电路法从理论上计算出了该换能器的共振频率并与仿真结果做了对比,发现二者近似吻合,验证了理论计算的可靠性。然后,利用COMSOL Multiphysics分别模拟了压电陶瓷为圆盘和圆环的钹型换能器的共振频率。仿真结果表明:同等条件下,当圆环的外径和圆盘的半径相等时,压电陶瓷为圆环的钹型换能器共振频率更低,使其具有频率低、体积小的特点更加明显。利用数值方法,分析了钹型换能器的几何尺寸对其共振频率、反共振频率及有效机电耦合系数的影响。最后,模拟了钹型换能器在水中的机电特性及声压分布。该文的研究对优化钹型换能器的结构具有一定的指导意义。
关键词
压电陶瓷圆环
金属浅球壳
共振频率
等效电路法
Keywords
Piezoelectric
ceramic
ring
metal
shallow
spherical
shell
Resonance
frequency
Equivalent
circuit
method
分类号
O426 [理学—声学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
管道检测用圆弧形复合超声波振子设计
李云飞
杨效龙
张飞
毛赫
《华中科技大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
5
原文传递
2
金属球壳在激光辐照下热效应的数值计算
李南
罗华平
杨高潮
宋正方
《量子电子学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009
2
下载PDF
职称材料
3
非对称金属纳米球壳的制备及光学性质研究
闫卫国
李祖斌
田建国
《南开大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2013
1
下载PDF
职称材料
4
钹型换能器的优化设计
刘金河
林书玉
《应用声学》
CSCD
北大核心
2018
0
下载PDF
职称材料
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