Resumen

En este artículo se estudia la influencia de los materiales piezoeléctricos y los parámetros estructurales en las características de conversión electromecánica del vibrador piezoeléctrico. Empleando la teoría mecánica de la viga de Euler-Bernoulli, se obtienen la vibración mecánica y la ecuación de equilibrio del circuito sobre el vibrador piezoeléctrico bimorfo de sección variable de un solo paso bajo la condición de resistencia externa, y se derivan las ecuaciones analíticas para el desplazamiento, la tensión de salida y la eficiencia de conversión del vibrador piezoeléctrico excitado por un soporte armónico simple de frecuencia cercana a la natural. La validez del modelo teórico se verifica mediante ensayos de vibración. El análisis teórico y los resultados experimentales muestran que la eficiencia de conversión mecánica y eléctrica del vibrador piezoeléctrico es la más alta cuando se iguala la impedancia del circuito, y la eficiencia de conversión mecánica y eléctrica del vibrador piezoeléctrico está determinada por la relación de resistencia causada por el acoplamiento mecánico y eléctrico después de la optimización de la resistencia.

• Materias:Matemáticas Análisis Matemático Álgebra Ingeniería Matemática aplicada Lógica matemática
• Subjects:mathematics Mathematical Analysis Algebra Engineering Applied Mathematics Mathematical logic
• Palabras claves:vibrador piezoeléctrico, eficacia de conversión eléctrica, frecuencia natural soporte armónico simple, ecuación de equilibrio del circuito, características de conversión electromecánica, viga de bernoulli, análisis teórico, ecuaciones analíticas, impedancia del circuito, eficacia de conversión
• Keywords:piezoelectric vibrator, electrical conversion efficiency, natural frequency simple harmonic support, circuit balance equation, electromechanical conversion characteristics, bernoulli beam, theoretical analysis, analytical equations, circuit impedance, conversion efficiency