tailieunhanh - Xác định tần số cộng hưởng của biến tử siêu âm công suất kiểu hội tụ

Bài viết trình bày các kết quả nghiên cứu: xây dựng mô hình biến tử siêu âm công suất kiểu hội tụ với vật liệu áp điện cứng PZT, xác định các thông số tương đương điện – cơ của biến tử, sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn và chương trình COMSOL- Multiphysics để xác định tần số cộng hưởng và các thông số đặc trưng phụ thuộc theo tần số. | TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Trường Đại học Khoa học ĐH Huế Tập 19 Số 1 2021 XÁC ĐỊNH TẦN SỐ CỘNG HƯỞNG CỦA BIẾN TỬ SIÊU ÂM CÔNG SUẤT KIỂU HỘI TỤ Nguyễn Văn Thịnh1 Võ Thanh Tùng2 Lê Phước Định2 Lê Ngọc Minh2 1 Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Đại học Đà Nẵng 2Trường Đại học Khoa học Đại học Huế Email thinhdhdn@ Ngày nhận bài 16 6 2021 ngày hoàn thành phản biện 21 6 2021 ngày duyệt đăng 02 11 2021 TÓM TẮT Biến tử siêu âm công suất hoạt động trong dãi tần số từ 18 KHz đến 45 kHz. Tùy theo vật liệu cấu tạo tổng chiều dài của biến tử sẽ có tần số cộng hưởng riêng cùa biến tử siêu âm. Trong bài báo này chúng tôi trình bày các kết quả nghiên cứu xây dựng mô hình biến tử siêu âm công suất kiểu hội tụ với vật liệu áp điện cứng PZT xác định các thông số tương đương điện cơ của biến tử sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn và chương trình COMSOL- Multiphysics để xác định tần số cộng hưởng và các thông số đặc trưng phụ thuộc theo tần số. Kết quả nghiên cứu đã xác định được tần số dao động cộng hưởng độ dịch chuyển công suất bức xạ và đặc tính của trường áp suất âm phát ra. Các kết quả này là cơ sở cho việc thiết kế chế tạo ứng dụng trong kỹ thuật siêu âm công suất cao. Từ khóa. Biến tử siêu âm hội tụ PZT FEM siêu âm công suất Comsol Multiphysics. 1. MỞ ĐẦU Biến tử siêu âm gốm áp điện là một linh kiện điện tử bởi khi hoạt động các thông số cơ học tương đương các thông số điện của các phần tử thụ động R L C trong mạch dao động RLC là phần tử chính dùng để chế tạo các thiết bị siêu âm công suất cao. Tùy theo vật liệu mô hình thiết kế mà biến tử siêu âm sẽ có các thông số đặc trưng khác nhau. Để đạt được mục đích ứng dụng cụ thể cần phải xác định chính xác các thông số đặc trưng của biến tử siêu âm. Bằng cách xây dựng mô hình biến tử siêu âm công suất kiểu hội tụ gồm 6 bản gốm áp điện cứng PZT pha tạp sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn trong môi trường vật liệu áp điện cứng PZT chương trình COMSOL- Multiphysics để xác định tần số cộng hưởng khảo sát sự phụ thuộc của các