The article deals with the finite-element model of the piezoelectric element with inhomogeneous polarization. Сontinuous and discrete models of the problem are presented, we propose an algorithm to estimate the dependence of electromechanical properties of the transducer depending on polarization. Numerical examples are presented for the piezoelectric transducer with the different approaches to the modeling of inhomogeneous polarization. Calculations were carried out in the finite-element package ACELAN.
FEM, piezoelement, inhomogeneous polarization.
УДК 539.3, 534.1
КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕОДНОРОДНО ПОЛЯРИЗОВАННЫХ ПЬЕЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ В КОМПЛЕКСЕ ACELAN
MODELING OF INHOMOGENEOUSLY POLARIZED PIEZOCERAMIC BIMORPH USING ACELAN PACKAGE
Оганесян П.А.
ЮНЦ РАН Институт математики, механики и компьютерных наук ЮФУ
г. Ростов-на-Дону, Россия
DOI: 10.12737/6392
Аннотация: В статье рассматривается конечно-элементная модель пьезоэлемента с неоднородной поляризацией. Приводятся континуальная и дискретная модели рассматриваемой задачи, предлагается алгоритм для оценки зависимости электромеханических свойств преобразователя в зависимости от поляризации. Приведены результаты численных экспериментов для пьезопреобразователя с учетом различных подходов к моделированию неоднородной поляризации. Расчетыпроводилисьвконечно-элементномкомплексе ACELAN.
Summary: The article deals withthe finite-element model of the piezoelectric elementwithinhomogeneouspolarization.Сontinuous and discretemodelsof the problem are presented, we propose an algorithmtoestimate the dependenceof electromechanicalproperties ofthe transducerdepending onpolarization. Numerical examples are presentedforthe piezoelectric transducerwiththe different approachesto the modeling ofinhomogeneouspolarization.Calculations were carried outin thefinite-elementpackageACELAN.
Ключевые слова: МКЭ, пьезоэлемент,неоднородная поляризация.
Keywords: FEM, piezoelement, inhomogeneous polarization.
1. Belokon´ A.V., Nasedkin A.V., Solov´ev A.N. Novye skhemy konechno-elementnogo dinamicheskogo analiza p´ezoelektricheskikh ustroystv. PMM 2002. T. 66, № 3. S. 491-501.
2. Ashkenazy V. O. Splayn-poverkhnosti: Osnovy teorii i vychislitel´nye algoritmy. – Tver´: Tverskoy gos. un-t, 2003. – 82 c
