开口圆柱壳结构挠曲电传感特性分析

摘要

该文基于正挠曲电效应建立了开口圆柱壳结构的挠曲电传感器模型。首先分析了开口圆柱壳的动态响应特性;其次根据正挠曲电效应,建立了由动态应变梯度引起的挠曲电传感理论,并推导出模态电压的表达式,挠曲电效应引起的挠曲电传感信号由长度方向弯曲应变引起的挠曲电信号与圆周方向弯曲应变引起的挠曲电信号两部分组成,分析了挠曲电片无限小时各点的分布式传感特性;最后分析了不同模态的频率及弯曲角度对挠曲电传感信号的影响,对比分析了不同方向弯曲应变引起的挠曲电信号的不同作用。研究结果表明,该分析结果对优化开口圆柱壳结构的传感特性有重要意义。