郭修宇 王海峰 李海宁 王世龙 王乐生 李蒙

摘要：为深入研究压电风扇的物理特征，本文采用ANSYS Workbench，建立压电风扇的简化模型，并对压电风扇的多种参数变化进行模拟仿真，实现对压电风扇机械特性的模态分析。仿真结果表明，保持压电风扇其它参数不变，振动薄片在一阶模态下振动，其最大的振幅随着振动薄片长度的增加而减小，压电风扇的最大振幅均出现在振动薄片的自由端，而且振动薄片的振动行为会随着振动阶数的增加而增加;随着振动薄片长度的增加，压电风扇的振动频率在不同阶数的振动下均减小;相同长度的振动薄片，在前三阶模态时，压电风扇的振动频率随着阶数的增加而增大。该研究揭示了压电风扇激励振动薄片的振动规律。

关键词：逆压电效应; 压电风扇; ANSYS Workbench; 模态分析

隨着微电子技术的发展和进步，各种电子设备的性能飞速提高，温度的细微变化会影响微电子器件性能，微电子器件的散热问题受到广泛关注。近年来，针对压电风扇的流动特征和对流换热效应，国内外研究人员已经做出了一定的成果。Y.H.Kim等人[1]使用粒子成像测速仪研究了压电材料激励悬臂板振动，在一阶固有频率时的流场旋涡特性，并进行实验验证;A.Ihara等人[2]以双压电膜片进行实验，表明两膜片间距对反向振动膜片的下游流动影响较大，而对同向振动的激励流场影响较小;J.H.Yoo等人[3]通过实验得到振动薄片的最优制作材料及最优尺寸……