事例45 超音波センサ

自動車の衝突防止センサでは超音波センサが用いられる。超音波センサには、道路上の縁石などでは反応しないよう、垂直方向にはビームを絞り、部品点数を削減するために、水平方向ではビームを広げるといった指向性が求められる。本事例では圧電体をもちいた超音波センサの解析事例を紹介する。

今回使用したモデルを図1に示す。ケースに対し、圧電素子を貼り付け電圧駆動する。圧電-音波を連成解析し、音波の指向性を確認した。
圧電解析結果を図2に示す(1/4対称モデル)。この結果、ケースが所望の振動特性になっていることが変形形状から確認できた。また、音波解析の音圧分布結果を図3に、指向性結果を図4に示す。水平方向、垂直方向で、所望の指向性が得られることを確認した。

解析モデル(フル)

圧電解析結果(変位)

音波解析結果(音圧)

音波指向性

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