next up previous contents
Next: Endelig element metoden Up: Analyse av piezoelektriske transdusere Previous: Analyse av piezoelektriske transdusere

Analytiske modeller

Forskjellige en-dimensjonale modeller for analyse av piezoelektriske skiver/transdusere har vært i bruk i mer enn 40 år. Blant disse er Mason-modellen [54] og KLM-modellen [55] blant de mest populære. I disse modellene blir elektriske krets-analogier benyttet til å analysere det mekaniske systemet. På grunn av at modellene er en-dimensjonale, er de ikke alltid i stand til å modellere alle mekanismene som foregår i en piezoelektrisk skive med endelig forhold mellom diameter og tykkelse (D/T) på en tilstrekkelig god måte. Særlig kan det være problematisk å modellere pizokeramiske skiver og sylindere der både tilnærmingen som tynn skive og tilnærmingen som lang sylinder er dårlige (f.eks. for skiver med D/T-forhold mellom 3 og 8), der det er sterk kobling mellom de ulike vibrasjonsmodene.

Det eksisterer to-dimensjonale modeller for isotrope elastiske plater (f.eks. [57]), som er utvidet også til å gjelde for det piezoelektriske tilfellet [56]. Disse modellene gir relativt god overensstemmelse [10] mellom målte og simulerte frekvenser for ulike vibrasjonsmoder, men det er ikke mulig å simulere andre størrelser for piezoelektriske skiver ved hjelp av disse modellene. Aggarwal's tre-dimensjonale aksesymmetriske analytiske løsning av bølgeligningen for elastiske isotrope skiver [58],[59] kan også benyttes til å analysere vibrasjonene i piezoelektriske skiver, men fordi ikke alle grensebetingelsene som problemet krever er oppfylt, vil denne modellen ikke alltid gi korrekte svar.



Jan Kocbach
Thu Jun 6 17:05:15 METDST 1996