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有限元分析作为一种有效的数值方法,可以用来分析包括压电石英晶体谐振器在内的复杂结构的振动。谐振器通常工作在频率较高的厚度剪切(thickness-shear)模态。使用Mindlin板理论可以得到在石英晶体谐振器设计中十分重要的直行波位移和振动频率的解析解。但是当结构比较复杂时,例如板厚变化、带有电极和考虑支架时,位移的空间分布就很难获得。而这些解对于解释有限板厚度剪切振动中的主要性质,如频率变化和位移约束又很重要。比较精确的解决方案只能使用有限元方法。随着通用有限元软件诸如ANSYS,ABAQUS,NASTRAN,以及COSMOL等的逐渐成熟和个人电脑性能的提高,这些功能强大的工具已广泛用于石英晶体谐振器高频振动的设计。我们选择基于个人电脑和Windows的ANSYS作为分析平台,对典型的矩形和圆形石英晶体谐振器进行了分析,得到的位移分布的准确解可用于结构参数优化。