摘要：为解决传统解析法难以求解压电陶瓷瞬态特性的问题，将有限元方法引入到压电陶瓷瞬态特性分析中去。介绍了压电陶瓷瞬态特性分析的有限元理论，提出了有限元计算过程中的5个关键问题的解决方法，并从给出压电陶瓷实例出发进行了仿真试验，比较了不受约束力和受环状压应力两种结构形式下压电陶瓷的发射和接收特性。研究结果证明，环状分布压应力有利于提高压电陶瓷的机电转换效率，进而提高了超声液位传感器的灵敏度，但也造成了传感器内部压电陶瓷表面应力集中和循环应力载荷的问题。

关键词：压电陶瓷 液位传感器 有限元建模 瞬态分析 

单位：海军工程大学船舶与动力学院 湖北武汉430033