请问逆压电效应时产生的力是什么看的

conde

请问这个压电陶瓷做逆压电效应时产生的力是什么看的，我用压电陶瓷做振动激励音叉，音叉的频率我做的跟激励频率一样，但是音叉的振幅是跟受的力影响的，所以这个压电陶瓷产生振动的力怎么计算呢

Rainyboy

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可以根据力-电耦合系统（也就是本例中的音叉-压电片耦合系统）的本构关系（英文叫Constituent relation ，但是我习惯叫输入-输出关系）求得。

楼主可以参考Jan G.Smith和Susan I Dalke的系列论文（在IEEE数据的可以查到）:
1)The Constituent Quations of Piezoelectric Bimoprphs;（双压电晶体的准静态输入输出关系）
2)Dynamic Behavior of Piezoelectric Bimorphs;（双压电晶体的动态输入输出关系）
3)The Constituent Equations of Piezoelectric Heterogeneous Bimorphs（同上）;
一些文献在研究由压电材料构成的力-电耦合系统，在低频下的性能时，应用了文献(1)，认为忽略惯性力和阻尼力的影响在低频时对模型的精度影响不大。另一些文献在研究由压电材料构成的力-电系统在较宽频带内的性能时，采用了与文献（2）（3）相似的思路，即考虑惯性力和阻尼力的影响。最终采用什么假设取决于研究者自己的考虑和实验验证效果。

另外，这一类问题比较麻烦的是因为，压电片一旦贴上某个结构，这个结构籍由压电效应就与压电片及压电片的附加电路构成了一个耦合的整体。情况不再与什么都没连接的压电片相同：
1）压电片的振动模需要根据该结构的振动情况重新考虑；
2）在压电片上加上一个电压值，其变形量需要考量该结构的刚度、质量和阻尼（动态时）；


这也是为什么力-电耦合系统目前的文献大都是个案研究（case study）的原因，因为完全按照偏微分方程求解的话，需要整套的电磁学偏微分方程和弹性力学偏微分方程，再给出边界条件初始条件等等，这样的问题基本上很难有理论解了。现在文献的研究对象一般都是双压电晶片啊，三层压电梁啊，带调频质点的压电梁啊，各种梁的变种啊什么的，我看到的文献还没有研究音叉的，不过楼主可以自己做简化。

最近做了一个文献综述，在航空航天区贴着，楼主既然也做这方面，可以看看，以后多交流。

[文献综述]压电材料在振动控制及能量搜集技术中的应用
http://forum.vibunion.com/forum-viewthread-tid-98025-fromuid-159019.html

conde

真的是非常非常感谢，先学习下