主题：压电材料三维动态特性之实验量测与理论分析之研究
时间：2016年4月1日(星期五)下午 16:00-17:00
地点：玉泉校区教12-118
报告人：黄育熙教授
报告人简介
黄育熙，2001、2003、2009于台湾大学分别获得机械工程学士、硕士、博士学位，并于2009年前往美国密歇根大学机械系担任访问学者，2011年至今在台湾科技大学机械工程系担任科研助理教授，曾获得台湾科技部2015优秀年轻研究学者奖助、2013台湾科技大学年轻研究学者奖助、2012航天研讨会最佳论文、2010中国机械工程学会博士论文奖第2名。黄博士的研究方向为：压电力学与压电振动，传感器与致动器，积层制造材料之力学特性探讨，实验力学，固体力学等。科研项目主要涵盖压电能量撷取系统之开发、新型压电微帮浦于固液耦合的振动特性研究、电磁钢片于轧延制程之破坏与板形控制问题，压电雾化器之振动特性量测与分析。
报告摘要
压电陶瓷平板是最基本的压电陶瓷组件，许多应用压电特性设计的换能器皆直接贴附或夹持压电陶瓷平板于组件当中，例如：超音波探头、压电式麦克风、倒车雷达、超声波雾化器等等。本研究详细探讨压电陶瓷矩形平板的面内与面外振动特性，利用迭加法以级数展开的方式进行完全自由边界的面内振动理论解析，获得共振频率及其对应之模态振形与应力于二维平板的分布，并利用应力和等效于电通量的特性于电极分布形式，获得提升或抑制振动模态的机电耦合效率；为验证压电陶瓷平板于面内振动理论解析的正确性，亦采用有限元素法进行参数的计算比较；并使用实验量测四种电极连接方法对应四种不同对称条件的迭加法所做的理论解析，弥补有限元素法无法区别电极激振的模态形式的缺点。实验方法采用可同时量测共振频率与振动模态的电子斑点干涉术，以及可快速取得共振与反共振频率的阻抗分析。比较理论分析中应力和参数积分特性、有限元素法计算的电通量总和特性、与阻抗分析实验得到的机电耦合系数，作为判断不同模态机电转换效率与强度的标准。而压电材料在面内共振的高频振动会急遽累积热能产生高温，造成压电陶瓷平板于振动的过程中因脱胶失效或者破裂损坏使系统异常甚至发生危险，本研究亦利用红外线热像仪研究压电陶瓷平板于面内共振频率下的全局温度分布，探讨温度与电通量分布的相关性。
