新型超聲傳感器和傳動(dòng)器及其機(jī)理研究

由于聲傳感器和傳動(dòng)器具有獨(dú)特的優(yōu)越性，在高科技的發(fā)展中發(fā)揮不可替代的作用。本項(xiàng)目研究和發(fā)展高性能的聲傳感器和傳動(dòng)器，主要工作包含以下幾個(gè)方面：.1。研制新型高靈敏度聲表面波傳感器（如Lamb波傳感器，Love波傳感器和漏縱波傳感器等）：制備高機(jī)電耦合系數(shù)的壓電薄膜；以等效電路模型和傳輸矩陣?yán)碚摰扔?jì)算壓電膜（含多層膜、板）中聲傳播模式及其速度等參量為器件研制提供理論依據(jù)；在此基礎(chǔ)上對于研制的聲傳感器（液體或氣體傳感）進(jìn)行性能測試及其應(yīng)用探索。.2。為研制高性能的超聲傳動(dòng)器，結(jié)合Timoshenko動(dòng)力學(xué)理論和壓電本構(gòu)方程建立超聲電機(jī)傳動(dòng)機(jī)理的理論模型，為改善和提高超聲電機(jī)的性能、指標(biāo)提供理論依據(jù)；在此基礎(chǔ)上，對利用壓電陶瓷研制的超聲電機(jī)（接觸式或非接觸式）進(jìn)行性能測試及其應(yīng)用探索。

微電子機(jī)械系統(tǒng)MEMS由于利用微電子集成工藝，能制作性能價(jià)格比高、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)的元部件引起科技界高度和重視，成為當(dāng)前最熱門的研究課題之一，使集成化的微型超聲器件的研制和發(fā)展有可能實(shí)現(xiàn)。本項(xiàng)目利用薄膜和懸臂結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)超聲傳感和傳動(dòng)。結(jié)合激光超聲實(shí)現(xiàn)微型無損檢測新方法，發(fā)展新交叉學(xué)科分支。

針對目前國內(nèi)因超聲輔助篩分的機(jī)理缺乏而導(dǎo)致超聲輔助篩分設(shè)備盲目設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀，提出進(jìn)行超聲輔助細(xì)粉物料篩分的機(jī)理研究。. 本項(xiàng)目以揭示超聲輔助細(xì)粉難篩物料篩分的機(jī)理為目標(biāo)，以粉體顆粒技術(shù)、超聲波技術(shù)、散體動(dòng)力學(xué)和機(jī)械振動(dòng)學(xué)為基礎(chǔ)，綜合考慮范德華力、靜電力等因素，結(jié)合DLVO理論建立細(xì)粒物料的團(tuán)聚模型；采用離散元理論和統(tǒng)計(jì)能量方法研究團(tuán)聚物料在超聲激勵(lì)下運(yùn)動(dòng)行為；采用正交試驗(yàn)和優(yōu)化方法選擇典型物料振動(dòng)與超聲篩分時(shí)最佳組合參數(shù)。. 項(xiàng)目預(yù)期將建立振動(dòng)與超聲混合篩分過程的數(shù)學(xué)模型，獲得物料特性與超聲頻率和振幅的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)典型物料振動(dòng)與超聲篩分時(shí)最佳組合參數(shù)選擇，從而提高細(xì)粉物料的篩分效率，徹底掌握超聲輔助細(xì)粉難篩物料篩分的機(jī)理。