平面铝板上的压电振动除冰方法 |
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作者姓名: | 白天 朱春玲 苗波 李清英 张泉 |
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作者单位: | 1. 南京航空航天大学 航空宇航学院, 南京 210016;
2. 上海工程技术大学 航空运输学院, 上海 201620;
3. 陕西飞机工业(集团)有限公司, 汉中 723213 |
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基金项目: | 611航空科研基金,上海高校青年教师培养资助计划专项基金,611 Aeronautical Research Foundation,Special Foundation for Young College Teachers Training Program of Shanghai |
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摘 要: | 以平面铝板为对象,对压电振动除冰方法进行了理论与实验研究。使用有限元方法(FEM)分析了压电片(PZT)长度和厚度对所激发结构模态振动强度的影响。建立了冰层的二维受力模型,分析接触面上的切应力分布,为除冰模态的选取提供指导。结果表明,理想情况下当PZT长度约为某模态半波长的奇数倍时,对该模态的激发效果最好,此外压电片长度还受到结构表面应变分布的影响。在满足强度要求的前提下,压电片厚度应尽量小。结构与冰接触面上的最大切应力出现在结冰边缘部位,大小与结构表面的应变有关,在振动节线附近的切应力最小。实验获得了较好的验证结果,除冰功率约为36.5 W/m2,比电热除冰方法的功耗低1~2个量级。
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关 键 词: | 压电 除冰 剪切应力 有限元方法 振动 |
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