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[综合讨论] 石英压电材料,频率温度特性分析,请教

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发表于 2009-6-1 22:01 | 显示全部楼层 |阅读模式

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石英梁:频率温度特性理论上是一抛物线型关系,在零摄氏度左右时频率值最高,高低温下频率相对变小。

ansys分析时,先做静态分析,温度载荷作为预应力形式
             再做温度应力为预应力下的模态求解。
             定义材料属性时考虑了热膨胀系数,柔顺系数等参数的温度系数
但计算结果没有体现温度拐点的特点。
请高手帮助分析下。谢谢。

批处理命令如下:
/prep7
!建模,石英梁
BLOCK,-10e-3,10e-3,0,200e-3,-10e-3,10e-3,   
ET,1,SOLID98,2
!定义材料属性
T=-40
Tr=25
!介电常数
MP,PERX,1,4.51
MP,PERY,1,4.51
MP,PERZ,1,4.62
!压电常数
TB,PIEZ,1
TBDATA,1,0.171
TBDATA,4,-0.171
TBDATA,11,-0.171
TBDATA,13,0.0436
TBDATA,17,-0.0436

!密度温度系数
mp,dens,1,2649

!考虑两级线膨胀系数
TREF,25
mp,alpx,1,13.71e-6
mp,alpy,1,13.71e-6
mp,alpz,1,7.48e-6

!柔顺常数
s11=12.79e-12
s33=9.560e-12
s55=19.78e-12
s12=-1.54e-12
s13=-1.10e-12
s14=4.46e-12
!s66=28.65e-12
!柔顺常数温度系数
!一级温度系数
ts111=15.5e-6
ts331=140e-6
ts121=-1370e-6
ts131=-166e-6
ts551=210e-6
!ts661=-145e-6
ts141=134e-6
!二级温度系数
ts112=85.3e-9
ts332=247e-9
ts122=-1385e-9
ts132=-718e-9
ts552=262e-9
!ts662=-85e-9
ts142=93e-9

s11=s11*(1+ts111*(T-Tr)+ts112*(T-Tr)**2)
s33=s33*(1+ts331*(T-Tr)+ts332*(T-Tr)**2)
s12=s12*(1+ts121*(T-Tr)+ts122*(T-Tr)**2)
s55=s55*(1+ts551*(T-Tr)+ts552*(T-Tr)**2)
s13=s13*(1+ts131*(T-Tr)+ts132*(T-Tr)**2)
s14=s14*(1+ts141*(T-Tr)+ts142*(T-Tr)**2)
!s66=s66*(1+ts661*(T-Tr)+ts662*(T-Tr)**2)
s22=s11
s23=s13
s24=-s14
s44=s55
s56=2*s14
s66=2*(s11-s12)
s15=0
s16=0
s25=0
s26=0
s34=0
s35=0
s36=0
s45=0
s46=0
!输入变换后的柔顺常数矩阵
TB,ANEL,1,1,21,1
TBDATA,1,s11,s12,s13,s16,s14,s15
TBDATA,7,s22,s23,s26,s24,s25
TBDATA,12,s33,s36,s34,s35
TBDATA,16,s66,s46,s56
TBDATA,19,s44,s45
TBDATA,21,s55
!分网
smart,0
mshape,1,3d     
mshkey,0         
allsel           
vmesh,all
eplot
erefine,all, , ,2,0,1,1
eplot
finish
/solu
da,3,all,0
d,all,temp,-40
ANTYPE,0
PSTRES,ON
solve
finish

/SOLU
ANTYPE,2
MODOPT,LANB,2,2000,3000, ,ON

PSTRES,ON
solve   
FINISH  
/post1
*Get,F1,Mode,1,Freq
*Get,F2,Mode,2,Freq
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