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摘要
1-3型压电复合材料具有高机电耦合系数和低声阻抗，适用于制作水声和医疗超声换能器，但是1-3型压电复合材料的横向振动模会降低换能器的性能，限制换能器的小型化和高频化。该文设计了一组具有矩形压电陶瓷柱的1-3型压电复合材料，复合材料的厚度为0.32 mm,陶瓷柱宽度为0.08 mm,长度为0.10～0.25 mm,刀缝宽度为0.05 mm。利用有限元软件PZFlex进行了建模计算，仿真结果表明，复合材料的厚度谐振频率和反谐振频率分别为4.5 MHz、6 MHz,随着陶瓷柱长度的增大，横向谐振频率逐渐向低频处移动，当陶瓷柱长度和高度比值大于0.69时，横向谐振和厚度谐振发生模式耦合。该文基于复合材料设计了换能器，利用PiezoCAD软件计算得到换能器的中心频率为4.7 MHz。
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