压电智能复合材料层合板壳结构分析的现状与发展

当前,智能结构的研究分析是一个前沿课题,对复合材料板壳结构及智能结构层合板的研究现状和发展进行了介绍,并特别介绍了广西大学秦荣教授创立的智能板壳结构分析的新理论和新方法.     

复合双压电层FBAR的建模与仿真

在复合单压电层薄膜体声波谐振器(FBAR)的基础上,提出了一种新型的复合双压电层FBAR,它可以大大提高压电材料选择的灵活性。通过建模得到该结构的输入阻抗解析表达式,据此进行了仿真分析。仿真结果表明,基模谐振频率随双压电层结构中的较高声速压电膜的厚度所占比率的增加而加速增大,而相对带宽随较高机电耦合系数的压电膜的厚度与较低机电耦合系数的压电膜的厚度比的增加逐渐增加,并且复合双压电层FBAR出现了单压电层时所没有的模式。     

溶胶-凝胶法制备Bi0.5 (Na0.825 K0.175)0.5TiO3粉体

用溶胶一凝胶法制备了Bi0.5 (Na0.825 K0.175)0.5TiO3(简称BNKT17.5)的稳定溶胶,经退火处理得到了BNKT17.5无铅压电陶瓷粉体.研究了制备工艺条件对前驱体溶液和凝胶形成的影响并利用TG-DSC、X射线衍射(XRD),透射电镜(SEM)等技术研究了凝胶预烧温度、预烧晶体结构及晶形状况,结果表明乙酰丙酮与金属Ti离子的物质的量比[n(ACAC)/n(Ti4+)]及pH值是影响前驱体溶液和凝胶形成的主要因素.600℃以上退火处理的粉体样品呈单一的钙钛矿结构,晶粒大小在100 nm左右.     

一种测定水中微量亚硝酸盐的新方法研究

在这篇论文中,提出了利用压电频移分析法测定水中的亚硝酸盐。方法以碘离子与亚硝酸盐的氧化还原反应为依据,用CCl_4萃取反应后生成的碘,测量碘引起的压电晶体频率的变化。在被萃取水相中亚硝酸盐的浓度为2×10~(-7)～5×~(-5)mol/L范围内,振荡频移值与浓度成正比:△F(Hz))=5.80+1.15×10~8C(mol/L),相关系数r=0.99。方法简便,已用于天然水中亚硝酸盐的测定,结果令人满意。     

(1-x)Bi0.5(Na0.8K0.2)0.5TiO3-xNaSbO3无铅压电陶瓷微结构与电学性能研究

采用传统压电陶瓷工艺制备了(1-x)Bi0.5(Na0.3K0.2)0.5 TiO3-xNaSbO3无铅压电陶瓷,利用XRD、SEM等测试技术表征了陶瓷的晶相结构和表面形貌,利用一些电学仪器测试了其介电和压电性能.结果表明,该体系陶瓷具有单相钙钛矿结构,适量的NaSbO3掺杂可以提高该陶瓷的致密性.在室温下,当掺杂量为0.5%时,该体系表现出较好的压电性能:压电常数d33和机电耦合系数kp分别达到107pC/N和0.209;当掺杂量为0.7%时,εr和tanδ分别为1551和0.05.     

低频环境下碰撞式压电振动能采集器

现实中由于环境振动频带较窄使得能源采集器在低频时效率较低,为此课题组设计了一种可以在低频环境下表现优异的压电能量采集器,并拓宽了其收集频带。采用碰撞方法将采集器进行升频以适应低频环境,采用齿条齿轮传动带动拨片撞击悬臂梁实现动能采集;结合前人的研究完善了欧拉 伯努利梁振动方程,给出在振动过程中悬臂梁的精准位置和振型方程;简化传动模型给出拨片轴的近似运动方程并根据动量定理计算出碰撞前后各部件速度;综合建立整个系统的动力学方程并通过机电耦合方程建立了系统的电学方程。实验验证表明：所设计的采集器比之常规悬臂梁采集器采集频带扩宽了11.23%,输出电压提高了38.2%。所设计的采集器输出电压在低频时可以实现频繁阶跃,大大改进了压电振动能采集器在低频环境下的采集性能,使其更适宜低频环境下的能量采集。