TY - JOUR

T1 - Модель пьезопреобразователя и анализ его работы

AU - Богатко, Всеволод Иванович

AU - Морозов, Виктор Александрович

AU - Платонов, Павел Сергеевич

AU - Яковлев, Андрей Борисович

PY - 2026

Y1 - 2026

N2 - Описана новая модель пьезопреобразователя, который позволяет измерять импульсный электрический сигнал, пропорциональный либо ударно-волновому напряжению, распространяющемуся по стержню, либо деформации конца стержня. Для случая одномерного осесимметричного нагружения для смещения частиц приводится последовательный вывод волнового уравнения с источником, в котором возникает электрическая энергия. В основу решения задачи по описанию движения электроупругой среды положен постулат о непрерывности упругих механических и электродинамических свойств среды. Показано, что источник в правой части полученного волнового уравнения представляет собой выражение, пропорциональное току пьезодатчика или электрическому напряжению. Рассмотрена работа пьезодатчика, поставленного на свободном торце стержня, когда длительность ударно-волнового импульса больше времени прохождения упругой волны по материалу датчика. В этом случае электрический сигнал, снимаемый с пьезодатчика, пропорционален ускорению конца стержня, а интеграл от этого сигнала пропорционален деформации стержня. Показано также, что электрическое напряжение, снимаемое с пьезопреобразователя, поставленного в середине стержня, пропорционально механическому напряжению. Проанализирована работа пьезодатчика при коротких импульсных нагрузках, длительность которых меньше времени прохождения волны через толщину материала пьезодатчика.

AB - Описана новая модель пьезопреобразователя, который позволяет измерять импульсный электрический сигнал, пропорциональный либо ударно-волновому напряжению, распространяющемуся по стержню, либо деформации конца стержня. Для случая одномерного осесимметричного нагружения для смещения частиц приводится последовательный вывод волнового уравнения с источником, в котором возникает электрическая энергия. В основу решения задачи по описанию движения электроупругой среды положен постулат о непрерывности упругих механических и электродинамических свойств среды. Показано, что источник в правой части полученного волнового уравнения представляет собой выражение, пропорциональное току пьезодатчика или электрическому напряжению. Рассмотрена работа пьезодатчика, поставленного на свободном торце стержня, когда длительность ударно-волнового импульса больше времени прохождения упругой волны по материалу датчика. В этом случае электрический сигнал, снимаемый с пьезодатчика, пропорционален ускорению конца стержня, а интеграл от этого сигнала пропорционален деформации стержня. Показано также, что электрическое напряжение, снимаемое с пьезопреобразователя, поставленного в середине стержня, пропорционально механическому напряжению. Проанализирована работа пьезодатчика при коротких импульсных нагрузках, длительность которых меньше времени прохождения волны через толщину материала пьезодатчика.

M3 - статья

VL - 13(71)

JO - ВЕСТНИК САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. МАТЕМАТИКА. МЕХАНИКА. АСТРОНОМИЯ

JF - ВЕСТНИК САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. МАТЕМАТИКА. МЕХАНИКА. АСТРОНОМИЯ

SN - 1025-3106

IS - 3

ER -