基于ANSYS的压电陶瓷材料有限元仿真分析

介绍了压电效应与压电陶瓷材料相关理论,利用压电材料的正压电效应,可以将机械能转换为电能,ANSYS大型有限元分析软件可进行力电耦合场分析,利ANSYS对压电陶瓷薄膜的力电转换进行有限元模拟与分析,对压电薄膜施加一定外力,分析产生的电压特性。     

压电陶瓷材料静态弯曲强度的计算机仿真

根据压电陶瓷材料标准试样的抗弯试验过程的特点,简化弯曲试验模型,运用计算机辅助工具对其行仿真分析。与经验公式得到的数据相比较,发现分析结果相一致,说明了简化模型和计算机仿真分析过程的正确。这对指导试验过程具有重要意义。     

压电陶瓷材料静态弯曲强度的计算机仿真

根据压电陶瓷材料标准试样的抗弯试验过程的特点,简化弯曲试验模型,运用计算机辅助工具对其行仿真分析.与经验公式得到的数据相比较,发现分析结果相一致,说明了简化模型和计算机仿真分析过程的正确.这对指导试验过程具有重要意义.     

含压电材料复合板有限元模型

智能结构由主结构和作为传感元件和执行元件的分布压电材料及控制系统组成，是80年代末至90年代初兴起的一门综合性的高技术交叉学科，在建模、控制、优化等诸方面仍存在许多问题有待进一步研究。本文利用最小势能原理导出了具有压电传感器和执行器弯曲板的有限元方程的一般形式，建立了智能结构有限元静力模型，构造了一种新的压电板单元。最后用实例验证了该模型的正确性，该单元不仅节省计算机内存和计算机机时，而且提高了计算结果的精度。     

掺杂PZT压电陶瓷材料的研制及其发展趋势

在介绍掺杂PZT压电陶瓷材料制备的基础上,总结出生产掺杂PZT材料的最佳烧成条件,指出所研制的样品已达到或超过压电点火材料的水平,但所选系统仍有潜力可挖,只要工艺合适,性能完全能再提高,对无铅压电陶瓷材料的发展趋势进行了展望。     

压电陶瓷材料的发展及其新应用

综述了近年来国内外压电陶瓷材料的最新研究进展，对于在生产实践中所采取的一系列压电陶瓷改性措施，包括沉淀法、溶盐法、溶胶-凝胶法及水热法等的优缺点作了比较，强调了低温烧结的优越性，特别指出它们在含铅的锆钛酸铅（PZT）压电陶瓷与不舍铅的铋层压电陶瓷和不合铅的钙钛矿型压电陶瓷制备中的重要作用；最后，简要介绍了压电陶瓷一些重要的新应用。     

复合钙钛矿结构高温压电陶瓷材料的研究

研究了Ｐｈ（Ｃｄ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３，Ｂｉ２／３（Ｃｄ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３以及Ｂｉ（Ｃｄ１／２Ｔｉ１／２）Ｏ３改性的ＰｂＴＩＯ３陶瓷的高温压电性能．结果表明，对ＡＢＯ３型钙钛矿结构的ＰｂＴＩＯ３进行Ａ和Ｂ位复合取代可得到压电性能优良、适合于高温应用的压电陶瓷材料．其优良的压电性能及较好的温度稳定性与Ｂｉ３＋的半径、Ｂｉ３＋在Ａ位取代所产生的铅缺位以及Ｂ位复合取代的钙钛矿结构化合物较高的居里温度有关．     

基于ANSYS的桩基缺陷检测的有限元仿真分析

采用一种基于ANSYS/LS-DYNA的非线性动力有限元分析方法,对缩颈桩的桩身进行了数值模拟。得到了缩颈桩的应力波反射规律及特点。说明了基于ANSYS/LS-DYNA非线性动力有限元分析方法能够较准确地检测桩基缺陷的类型与具体位置。     

MnSb系压电陶瓷材料sol—gel法合成工艺研究

采用sol-gel工艺制备了钙钛矿结构的锆钛酸铅压电陶瓷材料(PZT)，用先驱体合成法制得了PMS、PZN，然后以制得的PZT、作为基料，与PMS、PZN一起合成PMZN压电陶瓷，探讨了PZT、制备工艺对材料结构和性能的影响．结果表明：sol-gel法合成PZT粉制备的PMZN系压电陶瓷材料具有机电耦合系数高，介质损耗小，介电常数与机械品质因数适中等特点：sol-gel工艺降低了材料的烧结温席．改善了材料的介电与压电性能．提高了谐振频率．     

压电非均衡复合材料变形有限元分析

利用基于一阶剪切层合板理论的四节点矩形压电层合板板有限单元，分析了在外载荷和驱动电压相同的情况下,五种不同铺层形式的压电复合材料变形的规律；同时对压电非均衡复合材料中弯-扭耦合系数对其变形规律的影响进行了初步的研究。研究结果对今后设计压电非均衡复合材料具有一定的指导意义。     

基于压电致动器的有限元分析

由于压电智能结构装置变得越来越复杂化和多样化,给智能结构的设计和优化分析带来困难．为了定量地分析影响执行器与结构材料之间变形传递关系的因素,使用有限元商业软件成为一种方便快捷的途径．使用专用的有限元软件建立单面粘贴压电元件悬臂梁的模型,通过计算分析粘接层和压电层性质(弹性性质和厚度)对执行器与结构材料之间变形传递关系的影响．     

基于ANSYS的定柱式旋臂起重机的有限元分析

根据定柱式旋臂起重机整体结构特点，建立了面向整机的有限元模型，基于ANSYS软件对该产品进行了静力分析和模态分析．通过分析解决了设计的应力应变求解，优化了设计尺寸，使产品总质量得到了下降．同时，对改进设计，提高起重机疲劳寿命具有一定的指导意义．     

基于ANSYS的不同形状镐齿的有限元分析

为了研究镐齿形状对其强度的影响,取几何尺寸相同、结构形状不同的三种截齿进行比较分析,建立了三种不同形状镐形截齿的结构模型,利用ANSYS软件在同样载荷作用下对各个截齿进行应力分析,得出各截齿的变形图和应力分布图,掌握了每种截齿工作时各点应力大小和易受损的位置,所得结果为正确选择和合理设计截齿结构以及改进截齿的设计、改善镐形截齿的受力状况、提高截齿工作的可靠性和使用寿命提供了重要的依据.     

基于ANSYS的减速机齿轮有限元分析

采用有限元法研究齿轮轮齿在受到不同载荷的情况下,其齿根弯曲应力和应变的变化情况。结果表明,在静载荷的作用下,齿轮齿根处的最大弯曲应力和最大应变都在许可的范围之内;而当齿轮受到冲击,在动载荷作用下,齿根处的应力大于齿轮材料的屈服极限。结合对断齿形貌的分析,可推断出轮齿的断裂是在出现疲劳裂纹后受冲击载荷作用而产生的过载断裂。     

压电纳米线尺寸与机电转换性能的有限元研究

采用有限元分析方法研究压电纳米线的形变方式和尺寸对机电转换性能的影响.结果表明,在相同外力作用下,压电纳米线径向弯曲产生的压电势是轴向弯曲的7倍,前者比后者具有更高的机电转换效率.压电纳米线径向弯曲模型中,应力和电场为非均匀分布.纳米线长度的增加可提高其弯曲时产生的压电势,当纳米线长度较短时,应力和电场的非均匀分布使压电势随纳米线长度的增加非线性增大.当纳米线长度超过20 mm时,可忽略非均匀分布对机电转换效率的影响,压电势随纳米线长度的增加线性增加.1     

压电层合板的三维有限元分析

从弹性理论和压电学理论出发,根据三维有限元理论,采用空间等参单元,导出了压电层合板的整体刚度矩阵,并利用材料的物理和几何关系,对压电层合板的应力和变形做了计算与分析。给出了数值算例并与已有的解析解计算结果做了比较和分析。计算表明其结果具有较高的分析精度。     

基于积分器的压电陶瓷自感知执行器研究

拟用压电陶瓷执行器自感知位移,省去外部传感器．从基本压电方程出发,推导出压电陶瓷执行器晶片上自由电荷中包含的执行器位移信息,进而提出了一种基于积分器电路的压电陶瓷执行器位移自感知方法．对压电陶瓷叠堆执行器设计了电压驱动电路,同时设计了获取自由电荷的积分器电路．基于此复合电路,执行器在执行的同时,可以感知其自身的位移．该方法使得自感知电路的调节和感知信号的获取变得容易,克服了电桥法自感知电路阻抗不易匹配的不足．实验结果表明,在不同的驱动电压波形、不同的驱动电压频率下,基于积分器的压电陶瓷自感知执行器均能够很好地获取执行器的位移信号．