اجرای کنترل ارتعاشات به کمک مدار شانت پیزوالکتریک در نرم افزار انسیس مرهون وجود قابلیت میدان های کوپله می باشد. تحلیل میدان های کوپله، تاثیرات متقابل دو یا چندین میدان مختلف بر روی هم را مورد بررسی قرار می دهد. تحلیل پیزوالکتریک، تقابلی میان میدان مکانیکی و الکتریکی(البته به طور کل مواد پیزوالکتریک قابلیت کوپله بین میدان های الکتریکی، گرمایی و مکانیکی دارا می باشند) ایجاد می کند و قادر است تا ولتاژ حاصل از جابجایی وارده و یا باالعکس را محاسبه نماید.
المان های مورد استفاده برای مدلسازی پیزوالکتریک در انسیس
تحلیل های ممکن برای پیزوالکتریک(که فقط در انسیس مکانیکال و مولتی فیزیک ممکن است) عبارتند از استاتیک، مودال، هارمونیک، و گذرا. برای تحلیل پیزوالکتریک بایستی یکی از المان های زیر انتخاب شوند.
PLANE13 |
KEYOPT(1) = 7 coupled-field quadrilateral solid |
SOLID5 |
KEYOPT(1) = 0 or 3 coupled-field brick |
SOLID98 |
KEYOPT(1) = 0 or 3 coupled-field tetrahedron |
PLANE223 |
KEYOPT(1) = 1001, coupled-field 8-node quadrilateral |
SOLID226 |
KEYOPT(1) = 1001, coupled-field 20-node brick |
SOLID227 |
KEYOPT(1) = 1001, coupled-field 10-node tetrahedron |
تنظیمات KEYOPT موجب فعال شدن درجات آزادی پیزوالکتریک می شوند(جابجایی و ولتاژ). برای المان های SOLID5 و SOLID98، KEYOPT(1)=3 فقط تنظیمات پیزوالکتریک را فعال می کند. کنترل تنظیمات حل برای پیزوالکتریک به صورت خودکار نمی باشد و بایستی با استفاده از دستور SOLCONTROL، تنظیمات مورد نظر تعیین شوند. برای تغییر شکل های بزرگ بایستی از تحلیل غیر خطی پیزوالکتریک استفاده شود.
برای تعریف ضرایب و مشخصات مکانیکی و الکتریکی پیزوالکتریک می توان علاوه بر استفاده از رابط گرافیکی نرم افزار، از دستور TB نیز استفاده نمود. المان مورد استفاده برای ساختن مدل پیزوالکتریک solid5 در نظر گرفته شده است. solid5 المان 8 نقطه ای با حداکثر شش درجه آزادی در هر نقطه است. تنظیمات موجود برای این المان به کمک دستور KEYOPT به شکل زیر قابل اعمال است.
UX, UY, UZ, TEMP, VOLT, MAG if KEYOPT (1) = 0
TEMP, VOLT, MAG if KEYOPT (1) = 1
UX, UY, UZ if KEYOPT (1) = 2
TEMP if KEYOPT (1) = 8
VOLT if KEYOPT (1) = 9
MAG if KEYOPT (1) = 10
حال می توان قطعه پیزوالکتریک را با استفاده از دستورات زیر پدید آورد.
ET,1,5 ! 8-node solid with all DOF, used for piezoceramic transducer
MP,DENS,1,7730 ! Density of piezoceramic
MP,PERX,1,8.7969E-9 ! Permittivity of piezoceramic
MP,PERY,1,8.7969E-9
MP,PERZ,1,8.7969E-9
TB,PIEZ,1 ! Piezoelectric "e" matrix of
TBDATA,3,-6.1
TBDATA,6,-6.1
TBDATA,9,15.7
TB,ANEL,1 ! Stiffness "c" matrix of piezoceramic
TBDATA,1,12.8E10,6.8E10,6.6E10
TBDATA,7,12.8E10,6.6E10
TBDATA,12,11.0E10
TBDATA,16,2.1E10
TBDATA,19,2.1E10
TBDATA,21,2.1E10
در شکل زیر یک مدل تیر مرکب آلومینیومی به همراه وصله ی پیزوالکتریک نشان داده شده است.
سلام.
ببخشید من میخوام یه تیر که روی اون یه پیزو چسبیده رو مدل کنم و اثر مستقیم پیزو ( ایجاد کرنش در تیر و دریافت انرژی الکتریکی) شبیه سازی کنم و این مدل سازی رو انجام دادم ولی خروجی درست نمیده . و کرنش تیر رو هم نشون نمیده
تو اینترنت هم که سرچ زدم فیلم های اموزشی که بود اثر معکوس (تبدیل انرژی الکتریکی پیزو به ارتعاش در تیر) رو شبیه سازی کرده بود .
میشه لطفا منو راهنمایی کنید که چه طور باید شبیه سازی رو تو انسیس apdl انجام بدم.
کسی جواب نمیده؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟
سلام
دو تا سوال داشنم ممنون میشم اگر جوابی که میدهید با استفاده از منوهای گرافیکی در محیط انسیس باشد نه دستوره.
1-چطور اتصال پیزو الکتریم را با تیر برقرار کنم که در حین تغییر شکل جدا نشوند
2-برای برداشت انرژی به چه شکل باید مقاومت مورد نظر به دو سر پیزو مدل کنم؟
با تشکر
سلام
ضمن ارزوی سلامتی برای دوست گرامی که اطلاعات خوبی در اختیار من گذاشتند
می خواستم بپرسم اگه بخواهیم مدل تیر هوشمند یعنی(تیر +پیزو)داشته باشیم
این کدی که شما نوشتید هردوشو چطوری باید اجرا کنیم؟ تا تیر هوشمند در بیاید
سلام
هر دو کد نوشته شده فقط برای ایجاد قطعه پیزوالکتریک با خواص مشخص هست و برای ایجاد تیر و ایجاد کوپلینگ الکترو مکانیکی باید مراحل دیگه ای رو طی کرد. اول تیر رو مدل میکنیم، قطعه پیزوالکتریک رو بر روی تیر مدل میکنیم و ادامه ی کار.