压电换能器数值仿真

  压电式换能器是利用某些单晶材料的压电效应和某些多晶材料的电致伸缩效应来将电能与声能进行相互转换的器件。因其电声效率高、功率容量大以及结构和形状可以根据不同的应用分别进行设计，在功率超声领域应用广泛。

  本案例建立了一简化的三层压电能换能器结构模型，模型由上至下分别为钴酸锂、铜箔、钴酸锂，此外，考虑了完美匹配层或虚构域等减少声波反弹，基于COMSOL软件建立了二维模型，采用弹性波和压力声学物理场模块，计算了多层介质下的声压分布图，如图1所示，底部设置接收装置，接收完整的波形信号，如图2所示。

图1 多层介质的声压传播分布图

图2 底部接收声波信号曲线

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