杨凤霞[1]2004年在《聚合物基压电复合材料的设计及机理研究》文中认为聚合物基压电复合材料是一种多相材料,它是由压电陶瓷和高分子聚合物通过复合工艺构成的一种新型功能材料。这种材料兼具两相材料的优点:与传统的压电陶瓷(或单晶)相比它具有良好的柔顺性和机械加工性能,克服了易碎和难以加工成各种形状的缺点;密度和声速都降低,故声阻抗小,易与空气、水及生物组织实现声阻抗匹配;介电常数也降低,故水声优值、压电电压系数及热释电探测优值增加,提高了换能器和探测器的灵敏度。与压电聚合物相比,具有较高的压电常数和机电耦合系数。压电复合材料通过复合效应,还能使其具有原组分材料所不具有的性能。复合材料的复合效应包括加和性、乘积性和组合性。压电复合材料的性能由组成相的性能及空间结构决定,因此可控性强,能够满足不同的应用要求,如水声、电声、超声换能器及传感器等。聚合物基压电复合材料以其特有的优越性能。正越来越受到重视。本文在大量文献调研和综合分析的基础上,开展了对聚合物基压电复合材料的设计(包括实验设计及理论设计)及机理研究工作,主要的工作及结论包括:1、自行设计了一种1-3型PZT/环氧树脂压电复合材料,分析结果表明材料的性能及侧向振动模式取决于聚合物性质、陶瓷体积占有率、陶瓷柱纵横比,从而得到了提高材料整体性能的最佳条件:陶瓷相的体积占有率φ在0 .3～0.5范围,陶瓷柱的纵横比η<1。2、当考虑颗粒间的相互作用,聚合物的性质,颗粒及聚合物(压电聚合物)的极化程度及极化状态,推导了一个综合反映各因素影响的0-3型压电复合材料的热释电系数分析表达式。将之与有效媒质理论比较,结果表明它与实验结果更吻合。并将Jayasundere等的压电系数表达式推广到更一般的情况,从而完善了改进有效媒质理论,使之形成了一个描述0-3型复合材料介电、压电及热释电性能的完整理论;3、当颗粒的体积占有率较高或颗粒较大,由陶瓷颗粒与聚合物形成的复合材料是一种0-3/1-3混合连通型结构。为此,建立了一个更合理的改进混合连通型立方体模型。
鲜晓军[2]2016年在《1-3-2型压电复合材料换能器研究》文中进行了进一步梳理随着声学应用技术的快速发展,压电复合材料由于具有较低的声阻抗、较小的平面机电耦合系数、高等静压压电常数以及优异的柔韧特性,被广泛应用于研发生物医学传感器与水声换能器及其阵列,相关的换能器件被广泛用于水声、功率超声、医学超声以及检测声学等领域。1-3-2型压电复合材料属改进型的1-3型压电复合材料,其结构可看作成由1-3型压电复合材料和陶瓷基底串联而成。1-3-2型压电复合材料除具有1-3型压电复合材料的低密度、宽带和高灵敏度等优点外,同时还具有稳定的机械特性和温度特性。本文基于1-3-2型或其改进型的压电复合材料,研究和设计了 1-3-2型压电复合材料水声换能器和夹心式超声换能器,其主要内容包含以下几部分:(1)基于串并联理论和均匀场理论,介绍了 1-3-2压电复合材料等效参数的分析方法,给出了 1-3-2型压电复合材料的弹性常数、介电常数、压电常数以及密度的等效参数表达式;分析了 1-3-2型压电复合材料厚度方向的振动特性,运用等效电路法给出了其厚度振动频率的计算表达式;介绍了运用有限元ANSYS软件分析1-3-2型压电复合材料的理论简化方法,给出了 1-3-2型压电复合材料的有限元分析简化模型,并验证模型的可行性。(2)运用切割填充法制作了 1-3-2型压电复合陶瓷材料,仿真和实验分析了其厚度振动的频响曲线;利用1-3-2型压电复合陶瓷材料具有低声阻抗,低机械Q值、高机电转换系数、电极制作工艺简单以及结构稳定不易发生变形等优点,研制了压电复合材料宽频带水声换能器件。给出了水声换能器常用指标的计算表达式和测试方法,并在标准测试水池中对换能器的电性能指标进行了测试。分析了基元大小、切割深度以及切割缝宽对压电复合材料换能器的电导纳和发射特性的影响。结果表明,1-3-2型压复合陶瓷材料水声换能器具有在工作频带内模态单一、高发射响应以及宽频带等特点。(3)研究了基于改进型的1-3-2型压电复合材料高频相控阵换能器,结构上利用1-3-2型压电复合材料按一定规律排布的压电陶瓷柱作为阵列的基元,同时利用其"极薄"的陶瓷基底作为阵列的支撑结构,陶瓷柱间灌注高分子去耦材料形成所需阵列。计算了阵列的指向性特性,并给出了波束的形成方案。对基元分组进行电路连接,通过后端电路的相位控制,实现相控发射与接收。设计并制作了高频相控阵水声换能器,并对电性能指标进行了测试。与传统的相控阵换能器的研制方法相比,利用改进型的1-3-2型压电复合材料研制的相控阵换能器具有子阵一致性好、成阵工艺简单以及可有效克服阵列容易发生变形等工程应用优点。(4)研究和设计了类1-3-2型压电复合材料夹心式换能器,运用表观弹性法分析了大尺寸结构体的耦合振动,给出了纵向振动的频率方程;通过理论近似,给出了类1-3-2型压电复合材料夹心式换能器的共振频率方程。利用切割法制作了类1-3-2型压电复合陶瓷材料,并基于该材料设计了夹心式换能器。实验测试了换能器的频响曲线和辐射端的位移分布,着重分析了切割深度对换能器辐射端面位移分布的影响。研究结果表明:该型换能器具有可有效拓宽夹心式换能器的工作频带,抑制杂散模态以及改善位移分布等优点,其可广泛应用于大功率超声换能器与水下大功率辐射器等领域。(5)分析了1-3-2型弧形压电复合陶瓷材料的压电特性与声学特性,给出了相关参数的计算表达式。研究了 1-3-2型弧形压电复合陶瓷材料的切割工艺,并采用切割弧形压电陶瓷并填充有机物的工艺方法,制作了 1-3-2型弧形压电复合陶瓷材料,并对相关性能参数进行了测试。利用研制的1-3-2型弧形压电复合材料设计了高频宽波束水声换能器,并在消声水池中对换能器的电声参数进行了测试。研究结果表明:1-3-2型弧形压电复合材料换能器在工作频带内具有模态单一、不易发生变形、可实现高频宽波束辐射声波以及制作工艺简单可靠等优点。
李希川[3]2006年在《溴化丁基压电阻尼橡胶研究》文中研究指明本文研究了一种新型的阻尼复合材料，它是由溴化丁基橡胶、压电陶瓷粉(PZT)和乙炔碳黑混合而成。其阻尼特性除了溴化丁基橡胶阻尼材料的传统阻尼模式继续发挥作用外，再由掺杂于橡胶中的压电陶瓷粉体将振动能转变为电能，并通过同时复合进去的导电材料微粉构成许许多多的微电路，依靠焦耳效应，将压电效应产生的电能变为热能耗散出去，从而得到更好的阻尼效果。根据这一理念设计了一种新型复合材料，本文分析了这种材料的阻尼减振机理，并讨论了复合材料中个组分的配比关系及工艺对复合材料性能的影响。 研究发现：随碳黑质量分数的提高，复合体系阻尼因子增加，但当碳黑质量份数为8％时，阻尼因子达到峰值，继续增加其含量，会引起阻尼因子的下降；随着复合材料中PZT压电陶瓷粉含量的增加，复合材料的阻尼性能增加；随着极化温度的升高，复合材料的压电性能提高，阻尼性能增大。极化电场增加，复合材料压电系数增大，阻尼性能提高，但当电场强度超过一定限度后，压电常数趋于恒定。在极化初期，压电常数随极化时间的增加而迅速增大，极化一定时间后，压电常数趋于平稳。 该复合材料在保留传统的摩擦阻尼耗能机理的同时，增加了压电—焦耳热阻尼耗能机理，能将机械能转变为电能，再由导电材料将电能转变为热能耗散掉，从而使复合材料的阻尼性能得到了明显提高，为新材料的研究开发开辟了一条新的途径。
曹建莉[4]2007年在《新型橡胶基压电阻尼复合材料的研究》文中指出在导电材料／压电陶瓷／橡胶复合材料体系中，根据压电、导电原理，机械振动能(或声能)可通过压电陶瓷的压电效应转换为电能，并通过体系中导电相形成的导电网络，将电能以热的形式耗散，从而达到减震吸声的效果。本论文以丁腈橡胶(NBR)为基体，压电陶瓷粉体为分散相，制备了新型压电复合材料。研究了压电陶瓷用量、种类、不同的制备工艺对于复合材料抗电击穿性能、压电性能及介电性能的影响；确定并优化了复合材料的极化工艺条件；并进行了不同用量的压电陶瓷粉体的复合材料在水下的吸声性能实验。系统的研究了不同压电陶瓷用量和种类对橡胶基压电复合材料性能的影响规律。结果表明，随着压电陶瓷体积用量的增加，材料的压电常数、介电常数和吸声系数均增大。复合材料在PMN体积用量达到40％时开始显现出一定的压电性能，当体积用量达到85％时，复合材料的d_(33)值可达到35pC·N~(-1)。说明橡胶基体在经过配方和工艺的设计后，能够改善复合材料内部的力的传递，使其压电性能达到较高，通过压电效应吸收的声能也相应提高，且在材料内部加入碳纤维后，吸声效果明显提高。这对于压电橡胶的进一步研究和发展是有重要意义的。通过对填充不同种类压电陶瓷的复合材料的压电、介电性能及体积电阻率的研究，得出锰镍改性的锆钛酸铅(P42)是一种比较理想用于橡胶基压电复合材料的压电陶瓷。研究了极化条件对橡胶基压电复合材料性能的影响，结果发现，对于橡胶基压电复合材料来说，最佳极化工艺参数为：极化电场强度为5～7.5kV·mm~(-1)；极化时间为25min；极化温度为60℃～80℃之间。研究了材料成型和硫化压力及硫磺用量对复合材料压电性能的影响，研究表明，压力越大，材料的致密度越高，材料的d_(33)值也越高；硫磺用量越高，复合材料的模量越大，材料内部力的传递效果越好，压电常数就越高。研究了偶联剂Si69的加入及对材料进行热处理对复合材料性能的影响，研究表明，加入Si69及对材料进行热处理后，复合材料的均一性提高，从而改善了复合材料的抗电击穿性能，而压电性能没有明显提高。
王国辉[5]2011年在《压电纤维及其水泥基复合材料的制备与性能研究》文中提出相比单相压电陶瓷,水泥基压电复合材料的压电电压常数大幅提高,制作成的传感器的声阻抗能够调整到与混凝土结构相匹配,这有利于拓宽传感器的使用频率,提高传感器的灵敏度和分辨率。此外,此类复合材料还可以用来制作压电发电装置用来大规模集能发电,是近年来研究的一个热点。但是,目前国内对水泥基压电复合材料传感器的应用研究还不是很多,对以利用压电材料进行大规模集能发电为目的研究更是少见。基于此,本文以土木工程为背景,重点对水泥基压电复合材料的制备工艺进行了研究,并分析了其性能,具体的研究内容如下:(1)采用塑性聚合物法制备了PZT-51压电纤维,研究了烧成制度和泥料中的有机物含量对PZT-51压电纤维结构和性能的影响,研究结果表明,最佳烧成温度为1290oC,保温时间为0.5h,最佳泥料配方为PZT-51:PVA粘结剂:丙叁醇的质量比为30:3:1,PVA粘结剂的浓度为8%。(2)采用溶胶-粉末法制备了PZT-51压电纤维,研究了PZT溶胶与PZT-51预烧粉的摩尔比、PZT溶胶中的加酸量和加水量、纤维直径等对纤维性能的影响;并与塑性聚合物发制备压电纤维的方法做了对比。(3)制备了0-3型水泥基压电复合材料,研究了PZT-51陶瓷颗粒粒度、颗粒级配、颗粒形状等对0-3型水泥基压电复合材料压电性、介电性和机电耦合性能的影响。(4)制备了1-3型水泥基压电复合材料,研究了PZT-51压电纤维体积含量对1-3型水泥基复合材料压电性、介电性及机电耦合性能的影响。(5)提出了0-3-1型水泥基压电复合材料的概念并制备0-3-1型水泥基压电复合材料,对比了其与0-3型水泥基压电复合材料性能的差别。
卢彦斌[6]2007年在《新型聚酰亚胺压电复合材料的制备与性能》文中研究表明聚合物基压电复合材料是一种多相材料，它是由压电陶瓷和高分子聚合物通过复合工艺构成的一种新型功能材料。这种材料兼具两相材料的优点：与传统的压电陶瓷(或单晶)相比它具有良好的柔顺性和机械加工性能，克服了易碎和难以加工成各种形状的缺点；声阻抗小，易与空气、水及生物组织实现声阻抗匹配；介电常数也降低，故水声优值、压电电压系数及热释电探测优值增加，提高了换能器和探测器的灵敏度。与压电聚合物相比，具有较高的压电常数和机电耦合系数。本文选择具有优越的热稳定性、耐化学腐蚀性和良好的机械强度的聚酰亚胺作为聚合物基体，选择钡钛金属氧化物BTL作为掺杂物，通过两步法成功合成了四种掺杂陶瓷粉BTL的聚酰亚胺复合薄膜，并进行了全面表征。1．采用一步法合成聚酰亚胺DBPDA／DHPZ-DAM和氟代聚酰亚胺6FDA／DHPZ-DAM，优化其合成工艺，在对比其溶解性、热性能和压电性能的基础上，选择氟代聚酰亚胺6FDA／DHZ-DAM作为聚合物基体。2．陶瓷粉BTL是由Ba(CH_3COO)_2，Ti(OBu)_4和乙酸制成的钡钛前驱物，采用溶胶凝胶法合成，并由红外光谱和X-射线衍射图证明，在650℃BTL完全转化为BaTiO_3晶体。3．通过两步法合成含陶瓷粉的聚酰亚胺复合材料。首先合成聚酰胺酸溶液，优化合成工艺，得到特性粘度为1.265dl／g的聚酰胺酸浓溶液，然后将自制的陶瓷粉BTL加入到聚酰胺酸溶液中，反应完毕后，在载玻片上铺膜，并进行热固化，优化固化工艺。4．通过上述方法合成了四种BTL／6FDA／DHPZ-DAM聚合物基压电复合材料：PI_F05，PI_F10，PI_F15，PI_F20。该类复合材料表现出较好的溶解性并且保持了优异的耐热性能。所有的复合材料都能溶于常见的非质子极性溶剂中，如N-甲基吡咯烷酮(NMP)，叁氯甲烷(CHCl_3)等；其玻璃化转变温度在250℃以上，氮气环境下，其5％热失重温度在420℃以上；扫描电镜SEM表征了陶瓷粉粒在聚合物体系中的分布状况，当BTL的含量低于20％时，BTL粉粒分布均匀；利用准静态d_(33)测量仪测试了其压电性能，结果表明，陶瓷粉的掺入有效的提高了聚酰亚胺的压电性能，从PI_F00的5.3pc／N提升到了PI_F15的12.5pc／N。但是，随着BTL含量的增加，复合材料的热性能有所下降，且复合物薄膜表面发生龟裂。当BTL为15％时，得到综合性能最为优异的压电复合材料。本研究为进一步探索如何改善此类耐高温压电复合材料的压电性能提供可能。
翟素慧[7]2017年在《正交异性压电复合材料及其传感器的制备与性能研究》文中指出水泥基压电复合材料具有与混凝土相容性好、响应速度快、传感精度高,集传感和驱动一体化的优异特性,非常适合于监测混凝土结构的损伤、变形和内部应力变化等情况。然而由单一的压电陶瓷经切割-浇注法制备而成的压电复合材料具有平面横观各向同性,对于来自不同方向的结构损伤信息无法有效鉴别。因此研制具有平面各向异性的水泥基压电复合材料,实现对混凝土结构损伤源的精确定位具有很重要的现实意义。本文以PZT-5压电陶瓷作为功能相,以聚合物/水泥的混合物作为基体相,结合切割-浇注与排列-浇注的方法,改进工艺方法制备了1-3型正交异性压电复合材料(OPCM),并对不同高度,不同宽度,不同并联个数、不同基体配合比下的1-3型OPCM的压电性能、介电性能、机电耦合性能做了探讨。结果表明:1-3型OPCM的压电应变常数与压电电压常数随高度增加不发生明显变化,介电常数εr与介电损耗tanδ呈现不规律变化,谐振频率随着高度变化出现耦合作用;1-3型OPCM随宽度增加压电应变常数增加,压电电压常数减小,介电常数εr增加,介电损耗tanδ减低,谐振频率向低频移动;1-3型OPCM的压电应变常数随基体中水泥质量分数的增加略微降低,压电电压常数、介电常数εr与介电损耗tanδ呈现不规律变化,基体配合比对压电复合材料的机电耦合性能影响较小;1-3型OPCM的压电应变常数与压电电压常数随压电相并联级数的增加显着增大,介电常数εr降低,介电损耗tanδ增大,不同宽度的压电复合材料随并联级数的增加其阻抗值降低。对不同高度,不同宽度,不同并联个数、不同基体配合比下的1-3型OPCM正交异性特性做了研究。结果表明,高度的变化对1-3型OPCM的正交异性特性影响不大;宽度的增加对1-3型OPCM正交异性特性影响不大,但其在正交方向上的接收到的电压信号幅值呈现略微增大趋势;基体配合比的改变对压电复合材料的正交异性特性影响不大,随着基体水泥质量分数的增加,压电复合材料接收到的电压信号幅值呈先上升后下降的趋势;并联级数大于叁级时,压电复合材料表现出明显的正交异性特性,压电复合材料的电压信号幅值逐渐增加。利用压电复合材料的本构方程,对复合材料中压电陶瓷相的关系矩阵进行坐标变换,以此而得1-3型OPCM的本构方程,分析了1-3型OPCM在平面内具有各向异性的原因。将1-3型OPCM利用钨粉、水泥/环氧树脂聚合物、屏蔽材料等进行封装,并成功制备正交异性压电传感器,对正交异性压电传感器的平面信号响应及衰减性能进行了详细研究,并对被测试件表面的声发射信号损伤进行了初步定位探讨。结果表明:经过封装后的压电传感器正交异性特性十分显着,正交异性压电传感器具有较高的灵敏度和带宽。在改变测试角度与测试距离的情况下,正交异性压电传感器的信号幅值曲线与信号电压曲线均具有“余弦”变化趋势;随着测试距离逐渐增大,正交异性压电传感器各个方向的信号幅值与电压幅值均逐渐减小,其测试距离最远为650mm;正交异性压电传感器在混凝土板上接收信号幅值低于玻璃表面,正交异性特性不变。正交异性压电传感器的可重复性良好;利用正交异性压电传感器进行定位实验研究,结果表明其定位结果准确,误差较小。
姜海健[8]2005年在《聚氨酯基互穿聚合物网络阻尼材料的研究》文中认为本论文根据互穿聚合物网络(IPN)材料的阻尼机理,基于分子设计的思想,制备高阻尼性能的聚氨酯/乙烯基酯树脂(PU/VER )IPN阻尼材料;同时采用不同的方法对VER中环氧丙烯酸酯(AAEP)树脂进行封闭仲羟基改性处理,制备网络间无化学交联的PU/改性VER IPN阻尼材料。采用红外光谱(IR)方法研究了封羟基试剂、反应温度、投料比、后处理条件对AAEP中仲羟基的封闭效果,确定了最佳的工艺条件。对改性前后IPN材料的阻尼性能和力学性能进行测试,结果表明:由于改性VER中AAEP的仲羟基被封闭,PU和VER两网络间不存在化学交联,使IPN材料的拉伸强度比改性前降低,而断裂伸长率增加,拓宽了IPN的有效阻尼温域,提高了IPN材料的阻尼性能。为进一步提高材料的阻尼性能,论文将PU/VER IPN分别与钛酸钡(BT)、锆钛酸铅(PZT)两种压电陶瓷复合制备BT/ IPN和PZT/IPN复合阻尼材料,确定了压电陶瓷/IPN复合材料的极化工艺,证实极化工艺使压电复合材料的阻尼性能提高。扫描电镜(SEM)对压电复合材料的微观结构观察表明,压电陶瓷微粒在IPN基质中分散较为均匀,孔洞和缺陷较少。论文考察了压电陶瓷种类和含量对压电复合材料的力学性能、阻尼性能、相对介电常数和压电常数的影响。结果表明:一般随着压电陶瓷含量的增加,压电复合材料的阻尼性能提高,拉伸强度和断裂伸长率下降,弹性模量提高,相对介电常数和压电常数d33增大,综合考虑压电陶瓷的质量百分含量为75%为宜。尽管BT/ IPN复合材料中局部区域BT压电陶瓷粉有团聚现象,但BT压电陶瓷的粒径明显小于PZT,使得BT/IPN复合材料的阻尼性能、力学性能、相对介电常数和压电常数均优于PZT/IPN复合材料。
李洋[9]2016年在《PMN/CB/PU压电阻尼材料制备及结构性能研究》文中研究说明压电阻尼复合材料,它能实现振动机械能-电能-热能之间的互相转化,并能对外部环境做出响应,是一种应用前景很广的阻尼材料。单纯的粘弹性阻尼材料由于弹性模量不高,不满足特定工程应用中对材料强度的要求,我们通常将粘弹性阻尼材料与高强度的结构件相复合,组成复合结构,大大拓展了阻尼材料的应用范围。本文以聚氨酯弹性体为基体,PMN压电陶瓷以及导电炭黑(CB)为功能填料,采用浇注法制备压电阻尼复合材料,并以钢片作为基层,铝片作为约束层,PMN/CB/PU压电阻尼材料作为阻尼层,制备约束型阻尼结构。将PMN陶瓷粒子添加到聚氨酯弹性体中,当陶瓷填料体积添加量为30%时,复合体系拉伸强度达到最大,表现出较好的力学性能。整个复合体系的介电常数和介电损耗会随着陶瓷填料的增加呈现非线性的增长,当PMN体积添加量从0%增加到40%时,复合体系的介电常数从4.8增加到20.5,介电损耗从0.033增加到0.046。复合体系的压电应变常数d_(33)也呈现上升的趋势。PMN/PU压电阻尼复合体系的阻尼性能在30%的添加量时表现最好,最大损耗因子可以达到0.818,并且具有较宽的阻尼温域。导电炭黑的加入会降低PMN/CB/PU压电阻尼材料的力学性能,随着导电炭黑的增加,复合材料的电阻率呈下降趋势,介电常数和介电损耗随着导电炭黑的添加呈上升趋势,当添加到7%时,达到逾渗阈值fc,并且在此时复合体系具有最大的损耗因子,阻尼因子峰值为0.902,以及较宽的阻尼温域,表现出较好的阻尼性能。约束型阻尼结构的180°剥离强度为6.49KN/m,表明阻尼层与结构层之间有较强的界面粘结能力。约束型阻尼结构的各阶结构损耗因子随着压电阻尼层厚度的增加逐渐增大,2mm、3.5mm、5mm、8mm厚的约束型阻尼结构一二阶结构损耗因子分别从0.19559提高到0.30171,0.15858提高到0.27529。各阶结构共振频率随着压电阻尼层厚度的增加逐渐降低。2mm、3.5mm、5mm、8mm厚的约束型阻尼结构一二阶结构共振频率分别从52.5Hz减小到41.5Hz,290Hz减小到220Hz。
万光兵[10]2014年在《压电复合材料阻尼机理及其悬臂梁主动控制的研究》文中提出压电复合材料主要是由压电相和基体相复合而成，是一种新型的功能材料，在交通运输、航空航天、建筑、机械等领域，这类新型减振材料都得到了广泛的应用。压电复合材料的主要阻尼途径是：振动机械能→电能→热能，本文采用光纤温度传感器测量压电复合材料产生的热能，对压电复合材料的阻尼机理进行研究，目前这方面的研究在国内鲜有报道；并采用PID控制研究压电悬臂梁在主动控制下的振动响应。由于裸光纤光栅质地脆弱，一般采用金属进行封装，金属的热膨胀系数为10-20×10-6/℃，且金属材料强度高，刚度大，在振动时不易变形，不仅可以提高光纤光栅的灵敏度，而且对光纤光栅起到了很好的保护作用。封装不锈钢的温度响应性良好，实验得出FBG最佳放置方法为将其与悬臂梁振动方向平行放置。FBG两次温度标定后的结果是其线性相关度分别为R1=0.9985和R2=0.99807，两次标定后的线性相关度很好，可以作为实验用的温度传感元件。封装增敏后的FBG是裸FBG的灵敏度系数的3.04倍，封装后达到了较好的增敏效果。采用光谱仪测量振动压电悬臂梁的耗能产热，在持续振动一段时间后，中心波长值增大，压电阻尼材料温度升高；采用解调仪测量振动压电悬臂梁耗能产热，悬臂梁在测量时间内温度升高，但是幅度较小，约为0.62℃。对不同比例压电复合材料进行DMA分析和DASP软件分析，比较阻尼值大小。采用瞬时信号和交变信号分别驱动悬臂梁振动，利用PID控制的方法，改变控制系数P的大小，悬臂梁在瞬间冲击力作用下的停止时间随压电陶瓷含量增大，停止时间减小；施加主动控制后，同一悬臂梁的停止时间比未施加主动控制时的时间更短。选择交变信号作用于悬臂梁，在控制系数P=5，驱动陶瓷片在C控制时，悬臂梁的振动幅度减小的最多，在C处的控制效果最好。在多个驱动陶瓷片共同控制下，两个陶瓷片的控制效果要优于叁个陶瓷片的控制效果，本文中最佳控制效果位置在B+C。采用Drive-1和Drive-2驱动片主动控制的平均时间为4.29s和4.812s，Drive-1驱动片的控制时间比采用Drive-2驱动片的控制时间短，说明对于相同的悬臂梁及控制系数，采用厚度较大的驱动片主动控制效果较好。
参考文献：
[1]. 聚合物基压电复合材料的设计及机理研究[D]. 杨凤霞. 中国科学院研究生院（武汉物理与数学研究所）. 2004
[2]. 1-3-2型压电复合材料换能器研究[D]. 鲜晓军. 陕西师范大学. 2016
[3]. 溴化丁基压电阻尼橡胶研究[D]. 李希川. 哈尔滨工程大学. 2006
[4]. 新型橡胶基压电阻尼复合材料的研究[D]. 曹建莉. 北京化工大学. 2007
[5]. 压电纤维及其水泥基复合材料的制备与性能研究[D]. 王国辉. 哈尔滨工业大学. 2011
[6]. 新型聚酰亚胺压电复合材料的制备与性能[D]. 卢彦斌. 大连理工大学. 2007
[7]. 正交异性压电复合材料及其传感器的制备与性能研究[D]. 翟素慧. 济南大学. 2017
[8]. 聚氨酯基互穿聚合物网络阻尼材料的研究[D]. 姜海健. 黑龙江大学. 2005
[9]. PMN/CB/PU压电阻尼材料制备及结构性能研究[D]. 李洋. 武汉理工大学. 2016
[10]. 压电复合材料阻尼机理及其悬臂梁主动控制的研究[D]. 万光兵. 武汉理工大学. 2014
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