Исследование методик определения констант поляризованной пьезокерамики
Автор: Мадорский Виктор Вениаминович, Митько Виктор Николаевич
Журнал: Вестник Донского государственного технического университета @vestnik-donstu
Рубрика: Математические и естественные науки
Статья в выпуске: 2 (77) т.14, 2014 года.
Бесплатный доступ
С помощью программы ANSYS проведены исследования амплитудно-частотных характеристик пьезокерамических элементов в форме тонкой пластины и стержня. Измерены резонансные и антирезонансные частоты первых двух радиальных мод диска, толщиной моды тонкой пластины и продольной моды длинного стержня прямоугольного поперечного сечения. Численные результаты сравниваются с известными методами определения упругих S ij, пьезоэлектрических d ij и диэлектрических ε ij констант пьезоэлектрических материалов. Предложена и экспериментально обоснована усовершенствованная методика определения константы S E13 на одном образце только из радиальных колебаний диска. Метод основан на соотношениях между упругими константами пьезокерамики и дисперсией продольных волн. Исследованы границы применения нового метода. По сравнению с известными способами предложенная методика упрощает процедуру измерения и позволяет определить упругую константу с повышенной точностью. Разработана принципиально новая методика измерения резонансных и антирезонансных частот пьезоэлементов с потерями для определения полного набора материальных констант идеальных элементов без потерь согласно российским отраслевым стандартам и стандартам Института радиоинженеров (США) для пьезоэлектрических кристаллов.
Пьезоэлектрическая керамика, определение констант, метод резонанса - антирезонанса, потери, метод конечных элементов, программа ansys, метод возмущений
Короткий адрес: https://sciup.org/14250068
IDR: 14250068 | DOI: 10.12737/4469
Список литературы Исследование методик определения констант поляризованной пьезокерамики
- ANSYS. Theory Reference Release 8.0/Edited by P. Kohnke. -Houston: ANSYS Inc, 2003. -292 p.
- ОСТ 11.0444-87. Материалы пьезокерамические. Технические условия/Государственный фонд стандартов и технических условий. -Москва, 1987. -141 с.
- Definition of constants for piezoceramic materials/V. A. Akopyan [et al.]. -New York: Nova Science Publisher, 2010. -205 p.
- IRE standards on piezoelectric crystals, measurements of piezoelectric ceramic//Proceedings of the IRE. -1961. -V. 49 -P. 1162.
- Wang, H. Determination of full set material constants of piezoceramics from phase velocities/H. Wang, W. Cao//Journal of Applied Physics. -2002. -V. 92, № 8. -Pp. 4578-4583.
- Ding, H. The fundamental solutions for transversely isotropic piezoelectricity and boundary element method/H. Ding, J. Liang//Computers and Structures. -1999. V. 71. -Pp. 445-455.
- Бессонов, Л. А. Теоретические основы электротехники/Л. А. Бессонов. -Москва: Высшая школа, 2003. -496 с.
- Tiersten, H. F. Linear piezoelectric plate vibration/H. F. Tiersten. -New York: Plenum press, 1969. -211 p.
- Holland, R. Design of resonant piezoelectric devices/R. Holland, E. Eernisse. -Cambridge: MIT Press, 1969. -257 p.
- Наседкин, А. В. Моделирование эффективных модулей для различных типов пористых пьезокерамических материалов/А. В. Наседкин, М. С. Шевцова//Вестник Дон. гос. техн. ун-та. -2013. -№ 3-4 (72-73). -С. 16-26.
- О поляризации и определении эффективных характеристик пористой пьезокерамики/Г. Д. Вернигора [и др.]//Вестник Дон. гос. техн. ун-та. -2011. -Т. 11, № 4. -С. 462-469.
