圧電材料は、圧力、緊張、振動などの機械的変化を検出するために構造センサーで広く使用されています。機械的反応を計算することは、電気機械的特性を理解し、外部力とどのように相互作用するかを含みます。

圧電効果の理解

圧電効果は、特定の材料の能力で、機械的ストレスを適用する反応で電気チャージを発生させるものです。逆に、それらは電場の対象となるときに変形することができます。このデュアル動作は、センサーアプリケーションに根本的です。

機械的反応の主変数

機械的反応を計算するには、弾性剛性係数、圧電定数、誘電性能力などのパラメータが必要です。これらの特性は、材料が機械的負荷下で変形し、電気信号を生成する方法を定義します。

計算方法論

典型的なアプローチは、結合された電気機械式を解決することを含みます。 構成的な式は、ストレス、緊張、電気分野、および電気的変位を関連づけます。 有限要素分析のような数値的な方法は、しばしば複雑な幾何学に使用されます。

機械的反応を計算するステップ

  • データシートや実験から材料特性を識別します。
  • 関連する境界条件と機械的負荷を適用します。
  • 構成関係に基づいて、相続をセットアップします。
  • ストレス、緊張、電気の変位のために解決するために数値的な方法を使用して下さい。
  • センサー性能を評価する結果の解釈。