Пьезокерамическое кольцо, нагруженное со всех сторон: трехмерный подход

Предложена трехмерная модель пьезокерамического кольца, нагруженного на каждой стороне: двух плоских торцах и двух цилиндрических поверхностях. Кольцо рассматривается как трехмерная структура, колебания которой описываются системой двух дифференциальных уравнений. Решение этой системы - две ортогональные волновые функции, каждая из которых зависит от координат в направлении распространения волн и удовлетворяет граничным условиям в интегральной форме. Такая модель описывает радиальные и продольные моды и связь между ними. Пьезокерамический элемент представляется в виде пятиполюсника с одним электрическим и четырьмя механическими полюсами: по одному для каждой поверхности Электрический импеданс легко рассчитывается. Результаты расчета сопоставлены с данными эксперимента. Использование разработанной модели в сравнении с численными методами отличается сокращением времени расчета.