Piezoelektrik akıllı malzemeler, mekanik strese maruz kaldığı zaman elektrik alanı yanıtını hesaplamak için gerekli olan cihazlar tasarlamak ve analiz etmek için gerekli olan bir elektrik alanı yaratır.Bu makale bu hesaplamaları doğru bir şekilde gerçekleştirmek için açık, adım adım adım adım adım yaklaşımı sağlar.

Piezoelektrik Etkisi

Pastane etkisi, mekanik enerjinin elektrik enerjisine doğrudan dönüşümünü içerir. Mekanik bir güç bir tonzoelektrik materyaline uygulanırsa, elektrik şarjı üretir. Tersine, bir elektrik alanı uygulamak mekanik deformasyonu teşvik edebilir.

Adım 1: Gather Material Properties

Pastaneziyoelektrik materyalinin anahtar özelliklerini tanımlayın, pastazoelektrik katları, dielektrik izintiviteleri ve elastik sabitler.Bu parametreler genellikle üretici tarafından sağlanır veya malzeme veri tablolarında bulunur.

Adım 2: Mekanik Stresi Uygula

Malzemeye uygulanan mekanik stresi belirlemek, bir stres onor olarak temsil eder. Bu stres malzemenin biçimlenmesine ve elektrik bir yanıt üretmesine neden olur.

Adım 3: Elektrik Displacement

Lazoelektrik kurucu denklemleri elektrik yerinden edilmeleri için mekanik stresle ilişkilendirin. Temel ilişki:

[D= ⁇ E + dT).

D elektrik yerinden edilmenin nerede olduğu, ⁇ 'nin izin verici olduğu, E elektrik alanı, d'nin pastazoelektrik katsayısı ve T'nin uygulanan strestir.

Adım 4: Elektrik Alan için Çöz

Elektrik alanı E için çözmek için denklemi yeniden ayarlama:

[D-D) / ⁇ [D:0)

Ek düşünceler

Limit koşulları ve malzeme geometrisi kesin hesaplamalar için kabul edilir. Sayısal yöntemler veya sonlu element analizi karmaşık geometriler veya non-uniform stres dağıtımları için gerekli olabilir.