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1-3型压电复合材料论文：1-3型压电复合材料有限元分析有效参数传感器
1-3型压电复合材料论文：1-3型压电复合材料有限元分析有效参数传感器
【中文摘要】1-3型压电复合材料是由一维压电陶瓷柱平行嵌于三维连通的聚合物中而制成的具有压电效应的新型压电材料。压电陶瓷相的形状和体积分数是影响1-3型压电复合材料性能的关键。以1-3型压电复合材料为敏感元件做成传感器之后，其金属底座材料的杨氏模量、泊松比、厚度对传感器的电压输出会产生较大影响。本论文首先对1-3型压电复合材料的应用背景和研究现状进行综合评述，介绍了有限元分析方法在压电复合材料研究中的应用，然后采用ANSYS有限元软件分析了压电相形状和体积分数对1-3型压电复合材料性能的影响，最后模拟分析了用这种材料做成传感器之后，金属底座对其输出电压的影响。本论文的主要内容及结果如下：(1)研究了压电相形状对1-3型压电复合材料性能的影响。运用ANSYS有限元软件模拟了当压电相为圆柱、方柱和方圆相间时，1-3型压电复合材料内部应力、应变分布图。计算得出在这三种情况下，1-3型压电复合材料的弹性刚度系数，压电常数和介电常数。结果发现，压电相形状对1-3型压电复合材料的性能影响不大，但是1-3型压电复合材料的压电相为方柱和方圆相间时，其内部最大最小应力的分布对材料使用寿命的危害小于压电相为圆柱的情况，研究结果为制作1-3型压电复合材料时压电相形状的选择提供了理论依据。(2)对1-3型压电复合材料压电相为圆柱、方柱和方圆相间时，压电相体积分数对1-3型压电复合材料性能影响进行了研究。压电相为一定形状时，改变压电相
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