【摘 要】
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Langevin夹心式结构被广泛应用于超声波电机定子结构设计中，其压电振子工作于厚度方向振动模态，现有等效电路模型由于没有充分考虑压电振子固有损耗特性，因此无法实现对机械品质因数的准确评估。为此，该文首先建立压电振子含三类损耗的解耦机电等效电路模型，研究压电振子三类固有损耗对机械品质因数的影响规律；再进一步建立Langevin夹心式结构的机电等效电路模型，分析材料特性参数和结构参数对于共振频率、反
【基金项目】
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国家自然科学基金资助项目（52107043）；
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Langevin夹心式结构被广泛应用于超声波电机定子结构设计中，其压电振子工作于厚度方向振动模态，现有等效电路模型由于没有充分考虑压电振子固有损耗特性，因此无法实现对机械品质因数的准确评估。为此，该文首先建立压电振子含三类损耗的解耦机电等效电路模型，研究压电振子三类固有损耗对机械品质因数的影响规律；再进一步建立Langevin夹心式结构的机电等效电路模型，分析材料特性参数和结构参数对于共振频率、反共振频率和有效机电耦合系数等关键性能指标的影响。最后制作Langevin夹心式结构性样机，并分别对其阻抗-频率特性和振动特性进行测试，通过实验结论证实理论模型的准确性。该研究通过揭示压电振子固有损耗对其输出特性的差异性影响规律，为设计具有高机械品质因数的振子结构，并进一步开发高性能超声波电机提供理论支撑。
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