壓電變壓器的結構建模與性能分析.pdf

1、本文研究了三種不同結構模態(tài)的壓電變壓器，包括基于厚度剪切模態(tài)的圓筒結構壓電變壓器、基于扭轉模態(tài)的殼結構壓電變壓器和基于厚度扭轉模態(tài)的多層矩形板結構壓電變壓器。并以基于厚度模態(tài)的板結構變壓器為例討論了變壓器在共振點附近的非線性行為。 第一章對壓電變壓器的研究進行了較為詳細的綜述，從不同研究方向介紹了這一領域的研究歷史及其發(fā)展，并將所得的研究結果進行了分類總結。最后介紹了本文的研究內容和研究方法。 第二章從連續(xù)介質力學理論出

2、發(fā)，給出了適于壓電研究的普遍的電彈性非線性理論，以及近似的三維線性壓電理論和線性壓電本構關系。 第三章和第四章以線性壓電理論為基礎，結合分離變量法和彈性力學的方法，具體分析了兩類壓電變壓器，得到了各自問題的解析解。最后結合數(shù)值計算結果討論了變壓器的驅動頻率、輸出端阻抗和變壓器的幾何參數(shù)等壓電變壓器效率、輸出能量密度、變壓比和振動行為的影響。 第五章基于壓電板厚度扭轉模態(tài)的解析解，研究了多層壓電板的結構振動特征，得到了一個