[发明专利]基于剪切振动和弯张振动的压电振子、换能器及制作方法

摘要

本发明涉及一种基于剪切振动和弯张振动的压电振子、弯张换能器及其制作方法。本发明突破传统1‑3型压电复合材料换能器应用d33模态的限制，选用具有更高压电常数和机电耦合系数的d15模态来充当振动元，同时克服d15模态产生剪切振动的弱点，将其剪切振动通过特殊的结构设计转化为弯张外壳上下表面的弯张振动，以此来达到应用剪切振动模态产生横波的目的，并制作低频高功率小尺寸换能器，满足水下远距离通信、探测等需求。在水声领域，该基于剪切振动和弯张振动的压电振子能够提高声呐系统的作用距离以及探测精度，为军事探测、预警、民用航海、捕鱼等提供有效帮助。

主权项

1.一种基于剪切振动和弯张振动的压电振子，其特征在于，包括压电材料和被动性材料；所述压电材料包括沿x轴正向极化的压电材料和沿x轴负向极化的压电材料，两种极化方向的压电材料沿x轴方向交替排列；所述压电材料的极化方向与电场方向的夹角为90度；所述被动性材料包括可调预应力机构、振动过渡支架和弯张外壳；所述振动过渡支架置于每两个相邻的压电材料的接缝处的表面；所述弯张外壳与所述振动过渡支架相连，包围所述压电材料；所述可调预应力机构产生拉伸所述弯张外壳的作用，进而通过所述弯张外壳的形变使所述振动过渡支架夹紧所述压电材料。