ANALIZA NUMERICĂ A UNUI TRADUCTOR PIEZOELECTRIC DE ULTRASUNET

Autori

  • YELDA VELI Politehnica
  • FLORIN SĂFTOIU Școala Doctorală de Inginerie Electrică, Universitatea Națională de Științe și Tehnologie Politehnica București
  • ALEXANDRU M. MOREGA Facultatea de Inginerie Electrică, Universitatea Națională de Științe și Tehnologie Politehnica București

DOI:

https://doi.org/10.36801/

Rezumat

Lucrarea prezintă analiza numerică a unui traductor piezoelectric de ultrasunet destinat aplicațiilor biologice de microcavitație. Se analizează numeric sursa de ultrasunet în variantă bidimensională, simplificată, cu simetrie axială. Se determină frecvențele naturale, modurile proprii ale deformării asociate acestor frecvențe naturale, respectiv frecvența de rezonanță. Pentru studiul în regim dinamic se consideră alimentarea straturilor piezoceramice la o tensiune sinusoidală la frecvența de rezonanță determinată anterior.

Referințe

(1) F.A.S. Lopez, M.A.M. Betancourt, E.C. Salazar, Application of ultrasound in medicine Part II: the ultrasonic transducer and its associated electronics, Tecciencia, 8, 15, pp. 14–26, 2013.

(2) E. Graham, M. Hedges, S. Leeman, P. Vaughan, Cavitational bio-effects of 1.5 MHz, Ultrasonics, 18, 5, pp. 224–228, 1980.

(3) S.L. Peshkovsky, A.S. Peshkovsky, Matching a transducer to water at cavitation: acoustic horn design principles, Ultrason., Sonochem, 14, pp. 314–322, 2007.

(4) X. Lu, J. Hu, H. Peng, Y. Wang, A new topological structure for the Langevin-type ultrasonic transducer, Ultrasonics 75, pp. 1–8, 2017.

(5) K.-L. Kuo, Design of rotary ultrasonic milling tool using FEM simulation, Journal of Materials Processing Technology, 201, pp. 48-52, 2008.

(6) C. Hou, Z. Li, C. Fei, T. Zhao, X. Sun, J. Zhang, D. Chen, Y. Yang, Composite ultrasound transducer for multi-size of tweezer manipulation, Applied Acoustics, 198, pp. 599–604, 2002.

(7) C. Hou, Z. Li, C. Fei, T. Zhao, X. Sun, J. Zhang, D. Chen, Y. Yang, Composite ultrasound transducer for multi-size of tweezer manipulation, Applied Acoustics, 198, 2022.

(8) B. Zhu, C. Fei, C. Wang, Y. Zhu, X. Yang, H. Zheng, Q. Zhou, K.K. Shung, Self-focused AlScN film ultrasound transducer for individual cell manipulation, ACS Sensors, 2, 1, pp. 172–177, 2017.

(9) D. Baresch, J. Thomas, R. Marchiano, Observation of a single-beam gradient force acoustical trap for elastic particles: acoustical tweezer, Phys. Rev. Lett., 116, 2, 2016.

(10) M. Toa, A. Whitehead, Ultrasonic Sensing Basics, Application Note, Texas Instruments, SLAA907D, 2019, revised 2021.

(11) M. Karafi, S. Kamali, A continuum electro-mechanical model of ultrasonic Langevin transducers to study its frequency response, Applied Mathematical Modelling 92, pp. 44–62, 2021.

(12) Y. Sun, J. Tao, F. Guo, F. Wang, J. Dong, L. Jin, S. Li, X. Huang, AZ31B magnesium alloy matching layer for Lens-focused piezoelectric transducer application, Ultrasonics, 127, 2023.

Descărcări

Publicat

24.01.2024

Număr

Secțiune

MASINI ELECTRICE

Cum cităm

ANALIZA NUMERICĂ A UNUI TRADUCTOR PIEZOELECTRIC DE ULTRASUNET. (2024). ACTUALITĂŢI ŞI PERSPECTIVE ÎN DOMENIUL MAŞINILOR ELECTRICE, 19(1), 52-57. https://doi.org/10.36801/