半径方向に分極した圧電素子

本例題について

• 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。

解析条件

モデル図

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。

ボディ属性および材料の設定

※材料データベースを利用

境界条件

解析結果

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。