请教！弯曲振动压电换能器怎么加载荷

bacrang · 发表于 2011-3-14 16:14

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大致如图，1、3为压电片，2是金属基片
ansys压电单元 SOLID 5 是默认计划方向z轴吗？
可是需要1、3压电片的极化方向相反，该怎么办？
另外：如果能提供压电换能器谐波分析的例子，感激不尽！ansys help里面那个音叉的例子不是很懂。。

Rainyboy · 发表于 2011-3-14 20:31

本帖最后由 Rainyboy 于 2011-3-14 20:56 编辑

极化方向是在定义弹性矩阵、介电矩阵和压电矩阵时体现的，如果要1、3的极化方向相反，我想应该有两种方法：
第一种方法是分别定义两种材料属性（各自根据极化方向指定三个矩阵的值），再分别指定上下表面的单元采用各自的材料；
第二种是定义统一的材料参数（例如都以1为准），再将3处的所有节点的Y自由度（也就是竖直自由度）设置为与1处的相反。

这只是我现在看到你的帖子产生的想法哈，我自己并没有实践过……要是不对的话请多包含，过两天有时间了我也试试，呵呵
楼主研究双压电片是做被动阻尼？还是主动控制？还是能量搜集？抑或是其他？

===============
我想了想，1处和3处极化方向相反，其实影响的就只是压电矩阵而已，即1处和3处材料的压电矩阵符号相反而已。

bacrang · 发表于 2011-3-15 08:33

本帖最后由 bacrang 于 2011-3-15 08:37 编辑

回复 2 # Rainyboy 的帖子

谢谢LS！我试试。极化是沿厚度方向。
我做换能器，物理探测
有问题再向前辈请教！

雪缘 · 发表于 2011-3-15 08:48

不太懂压电方面的问题，不过论坛有不少这方面的帖子
比如http://forum.vibunion.com/thread-8578-1-1.html 2-4楼的例子
其它的你可以自己搜索一下

bacrang · 发表于 2011-3-15 18:29

回复 4 # 雪缘的帖子

谢谢，你说的那几个帖子是静力学分析的，其他的我也搜索过一些看过，
想问一下谐波分析（Harmonic），加电压载荷怎么加？是选Boundary->Voltage 还是 Excitation->Current ？困扰了好久了。。

Chelsea · 发表于 2011-3-16 02:02

本帖最后由 Chelsea 于 2011-3-16 02:03 编辑

转一个例子，应该很清楚了吧

Modal analyses are used to calculate the response of a mechanicalsystems subjected to a cyclic excitation. We will apply an AC voltageof 10V to calculate the forced harmonic response of the beam devicearound its resonance frequency.

/SOLU ! Enter solution processor
ANTYP,HARM ! Harmonic analysis type
HARFRQ,0.310E+06,0.314E+06 ! Frequency range for analysis
NSUBST,10 ! Number of steps to calculate
KBC,1 ! Step loads (no ramp)
D,top_elec,VOLT,0.0 ! Assign zero potential to a node of top electrode
D,bot_elec,VOLT,10.0 ! Assign cyclic potential of 10 V to top electrode
NSEL,S,LOC,X,0 ! Select nodes at beam attachment point
D,ALL,UX,,,,,UY,UZ ! Remove displacement DOFs from selected nodes
NSEL,S,LOC,Y,0 ! Select nodes at beam centre line
DSYM,SYMM,Y ! Define symmetry boundary conditions
NSEL,ALL ! Select all nodes
SOLVE ! Solve current load step
FINISH ! Exit active processorReviewing results of harmonic analysisUse the input listing below to review the harmonic response of the piezo beam.
/POST26 ! Enter time-history post-processor
NSEL,S,LOC,Y,0 ! Select nodes with coordinates Y=0N
SEL,R,LOC,Z,0 ! Reselect coordinates with Z=0N
SEL,R,LOC,X,lbeam ! Reselect coordinates with X=lbeam
*GET,ntip,NODE,,N, UM,MIN ! Get number of node at beam tip (selected node)
NSOL,2,ntip,U,Z,tip_uz ! Store node ntip vert. displ. in variable tip_uz
NSEL,ALL ! Select all nodes
WPCSYS ! Align work-plane with global coordinate system
PRVAR,2 ! List data for tip_uz variable
PLVAR,2 ! Plot displacements as a function of frequency
FINISH ! Exit active processor

复制代码

享受生活 · 发表于 2013-1-22 11:42

Chelsea 发表于 2011-3-16 02:02

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转一个例子，应该很清楚了吧

Modal analyses are used to calculate the response of a mechanicalsyste ...

大家还在吗，我也做这个仿真，能给我点资料吗

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