[發明專利]一種基于面內或面外模態的行波型壓電材料振動防除冰裝置及方法

有效

• 申請號: 201210013021.8
• 申請日: 2012-01-16
• 公開（公告）號: CN102570368A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 朱春玲;白天;李清英
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H02G7/16
• 分類號: H02G7/16;H02N2/08
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

1.一種基于面內或面外模態的行波型壓電材料振動防除冰裝置，其特征在于：包括激發第一種振型的第一壓電振子、激發第二種振型的第二壓電振子、信號發生器以及功率放大器，所述信號發生器具有兩個輸出端，其中一個輸出端連接激發第一種振型的第一壓電振子，另一輸出端連接激發第二種振型的第二壓電振子，在所述的信號發生器輸出端與第一壓電振子、第二壓電振子之間均連接有所述的功率放大器，所述的第一振型為目標結構的第一種面內振動模態或第一種面外振動模態，所述的第二振型為目標結構的第二種面內振動模態或第二種面外振動模態，所述的第一種面內振動模態和第二種面內振動模態相互疊加后生成在目標結構上行進的面內行波或第一種面外振動模態與第二種面外振動模態相互疊加后生成在目標結構上行進的面外行波。

2.根據權利要求1所述的基于面內或面外模態的行波型壓電材料振動防除冰裝置，其特征在于：所述信號發生器輸出端輸出兩個頻率相同，相位相差π/2的正弦電信號。

3.根據權利要求1或2所述的基于面內或面外模態的行波型壓電材料振動防除冰裝置，其特征在于：所述第一壓電振子和第二壓電振子具有相同的規格，其兩端均鍍有金屬電極，一端的金屬電極粘貼固定在目標結構上并接地，另一端的金屬電極與功率放大器的輸出端相連。

4.根據權利要求1或2所述的基于面內或面外模態的行波型壓電材料振動防除冰裝置，其特征在于：所述壓電振子使用的壓電材料的兩側均鍍有金屬電極，所述金屬電極一側與功率放大器輸出端相連，金屬電極的另一側粘貼固定在目標結構上并接地。

5.根據權利要求1或2所述的基于面內或面外模態的行波型壓電材料振動防除冰裝置，其特征在于：所述的第一壓電振子和第二壓電振子的粘貼位置為應變振型的應變最大處，且粘貼在目標結構結冰表面的背面。

6.一種采用權利要求1所述的基于面內或面外模態的行波型壓電材料振動防除冰裝置的除冰方法，其特征在于：步驟如下：第一步、在目標結構上粘貼固定兩組起不同激勵作用的第一壓電振子和第二壓電振子；第二步、在第一壓電振子和第二壓電振子上分別施加一定的電壓驅動信號，激勵出目標結構的第一種振動模態和第二種振動模態，第一種振動模態和第二種振動模態疊加后生成在目標結構上行進的面內或面外彈性行波。