壓電材料多次壓電效應(yīng)理論模型的仿真研究.pdf

1、自1880年Curie兄弟在石英晶體上發(fā)現(xiàn)壓電效應(yīng)以來，壓電效應(yīng)的理論和應(yīng)用研究已取得了突飛猛進的發(fā)展。然而，一直以來的壓電效應(yīng)研究均屬于一次壓電效應(yīng)領(lǐng)域。由于科學(xué)技術(shù)發(fā)展和工程實際需要，隨著多次壓電效應(yīng)的感生電場和感生應(yīng)變越來越微小化，需要進一步對多次壓電效應(yīng)的理論與應(yīng)用進行研究。 本文分析了一次、二次以及多次壓電效應(yīng)與壓電體機械、電學(xué)邊界條件的關(guān)系，討論了多次壓電效應(yīng)產(chǎn)生的前提是滿足相應(yīng)邊界條件，結(jié)合不同邊界條件，進行了從一

2、次正、一次逆壓電效應(yīng)開始的多次壓電效應(yīng)的理論分析，建立了多次壓電效應(yīng)的解析表達式，分析了多次壓電效應(yīng)對壓電體介電系數(shù)、彈性系數(shù)、壓電系數(shù)的影響規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，本文分別針對壓電石英晶片和PZT-5壓電陶瓷片進行建模，運用大型有限元分析軟件ANSYS對從正壓電效應(yīng)開始的一次正、二次逆以及從逆壓電效應(yīng)開始的一次逆、二次正進行了模擬仿真，證明了二次正、逆壓電效應(yīng)的存在，把輸出結(jié)果和多次壓電效應(yīng)表達式計算結(jié)果進行比較，驗證了理論解析表達式的正確