压电振子的振动模式(十七)
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等效网络方法:
◎基本概念:机电类比和传输方程
◎例子:薄长片压电振子的等效网络
◎机械自由边界条件的振动模式:谐振器、倒车雷达
◎机械夹持边界条件的振动模式:水、肚皮?
上几节用波动方程讨论了边界自由情况下压电振子的机电性质。
‚这一节用等效网络方法讨论边界有负载情况下,压电振子的机电性质。
ƒ在压电换能器的设计和分析中,常采用等效网络的方法。

某机械振动系统,如图5-12所示,其中质量为m,弹性常数为K,阻力为Rm×U,振动速度为U。若外界的作用力为F,则此系统的运动方程式为:

或:
(5-84)
对于正弦运动: 
代入(5-84)式得:



某LC串联电路,如图5-13所示,其中电感为L,电容为C,电阻为R,电流为I。若外加电压为V,则有:


(5-86)
对于正弦电流I=I0ejwt,代入(5-86)式后可得:


如果为LC并联电路,如图5-14所示,则有


对于正弦电流V=V0ej
t,代入(5-88)式后可得:

比较(5-85)式、(5-87)式和(5-89)式,可得机电类比如表5-1所示。
机械振动:

LC串联电路:

LC并联电路:


