
CAEソフト【 Femtet 】-ムラタソフトウェア株式会社
半径方向に分極した圧電素子に電圧をかけた状態を調べます。
分極方向の指定方法と、確認方法を示します。
変形の状態や変位分布、応力分布を解析結果として見ることができます。
項目 |
条件 |
ソルバ |
圧電解析[Rayleigh] |
解析空間 |
3次元 |
解析の種類 |
静解析 |
単位 |
mm |
解析オプション |
無し |
図のようなソリッドボディを定義し、内側の面と外側の面に電圧を指定する境界条件を与えています。
ボディ No./ボディタイプ |
ボディ属性名 |
材料名 |
0/Solid |
ボディ属性名_001 |
000_P-4※ |
※材料データベースを利用
ボディ属性名 |
タブ |
設定 |
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ボディ属性名_001 |
方向 |
指定方法:ベクトル 分布取り込みにチェック |
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分布データの編集ダイアログ 分布領域 :2次元 座標系 :ローカル ローカル座標系設定 原点O’ :0.0,0.0,0.0 x10-3 O’X’ベクトル:1.0,0.0,0.0 O’Y’ベクトル:0.0,0.0,1.0
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境界条件名/トポロジ |
タブ |
境界条件の種類 |
条件 |
V0/Face |
電気 |
電気壁 |
電位指定: 電位 0[V] |
V1/Face |
電気 |
電気壁 |
電位指定: 電位 1[V] |
方向の分布を確認します。
解析結果タブ、表示内容、解析タイプをメッシュに設定します。
フィールドタイプを方向分布に設定します。要素ベクトルボタンを押すと、分極方向が次の図のように矢印で表示されます。
意図していたとおり、分極が半径方向に設定できていることが確認できました。
次に圧電解析の結果で変位の大きさを確認します。変位の大きさを見るには、解析結果タブ、解析内容、解析タイプを圧電解析に設定します。
変位、大きさ、を選択しコンター図を書くと次の図になります。内側の変位が大きくなり、外側の変位は小さいです。この変化は、円周方向に伸びて、厚み方向に縮む、現象を反映しています。
最後に応力をベクトル図で確認します。外側は引っ張り、内側には圧縮の力がかかっています。この力は周方向に一様にかかっていることが確認できます。
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