629.76/.78.002.3
Б
.
С
.
С а р б а е в
ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПЬЕЗО
-
ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ГАСИТЕЛЯ КОЛЕБАНИЙ
Предлагается электромеханическая модель материала с пьезоэлек
-
трическими свойствами
.
Зависимости
,
описывающие электромеха
-
нические эффекты в модели
,
аналогичны определяющим соотноше
-
ниям для пьезоэлектрика
.
Они позволяют рассчитать перемещение
и электрический заряд
,
обосновать возможные способы теоретиче
-
ского и экспериментального исследования коэффициента электро
-
механической связи пьезоэлектрического устройства
.
Зависимости
,
описывающие собственные и вынужденные колебания такой си
-
стемы
,
объясняют эффект демпфирования механических колебаний
при использовании материалов с пьезоэлектрическими свойствами
.
Получено выражение для амплитудно
-
частотной характеристики
электромеханической системы
,
содержащей резистор в электриче
-
ском контуре
.
Разработка композиционных материалов
(
КМ
)
и применение их в
изделиях современной техники способствует созданию легких и одно
-
временно высокопрочных элементов конструкций
.
Вместе с тем
,
уро
-
вень развития материаловедения и современные технологии получения
КМ позволяют добиваться не только высокой удельной прочности
.
С
помощью специальных материалов КМ можно придать свойства
,
при
которых он приобретет способность к преобразованию внешних тер
-
момеханических воздействий в электрические
,
магнитные
,
световые и
другие сигналы
.
Сформированные на основе таких сигналов управляю
-
щие команды позволят диагностировать и устранять дефекты конструк
-
ции
,
изменять физические характеристики с целью приспособления к
условиям эксплуатации
,
управлять деформированным состоянием
,
га
-
сить колебания
.
В настоящее время такие композиционные материалы
принято называть
“
интеллектуальными
” [1–3].
Одно из возможных направлений создания
“
интеллектуальных
”
КМ
заключается в применении материалов с пьезоэлектрическими свой
-
ствами
[1].
Такие материалы перспективны при разработке конструк
-
ций с управляемым деформированным состоянием
[3],
при проектиро
-
вании устройств для демпфирования колебаний
[4–7].
В настоящее вре
-
мя пьезоматериалы
(
керамики
,
полимеры
,
пленки и др
.)
широко при
-
меняются в приборостроении
.
В этой отрасли техники накоплен зна
-
чительный опыт проектирования и изготовления пьезоэлектрических
конструктивных элементов
,
выполняющих как сенсорную
,
так и актив
-
ную функции
[8–11].
Существующие материалы
,
технологические про
-
12 ISSN 0236-3941.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. "
Машиностроение
". 2003.
№
3
