例題27

過渡解析

本例題について

  • 共振解析を利用した過渡解析
     

  • 表に記載されていない条件は初期設定の条件を使用します。

解析空間

項目

条件

解析空間

2次元

モデル単位

mm

 

解析条件

共振解析を利用した過渡解析を行う場合は共振解析、過渡解析それぞれのタブ設定が必要になります。

 

項目

条件

ソルバ

圧電解析[Rayleigh]

解析の種類

共振解析を利用した過渡解析

   共振解析タブにおいてモード数、周波数の近似値を以下のように設定しています。 また過渡解析タブにおいても時間ステップの設定を行っています。

 

タブ設定

設定項目

条件

共振解析

モード数

3

周波数の近似値

0[Hz]

過渡解析

時間ステップ

指定をチェック
5×10-6[Sec](*)

出力間隔

1

ステップ数

100

メッシュ

メッシュ設定/要素の種類

4角形を選択(**)

(*) 時間ステップは周波数最低の共振周波数(8[KHz])の周期が1.25e-4[s]なので、それを基準に考えます。  時間ステップは(周期/10)が目安であるが、安全を見て、すこし細かく(周期/25)にしました。 (**)2次元解析のメッシュは三角形が標準であるが、ここでは4角形メッシュを使えることを示す為、あえて4角形を選択しました。

モデル図

ボディ属性および材料の設定

ボディ No./ボディタイプ

ボディ属性名

材料名

0/Face

METAL

001_Al※

1/Face

PIEZO

000_P-4※

※材料データベースを利用

境界条件

印加する電圧の時間依存性を重み関数を用いて定義しています。

境界条件名/トポロジ

タブ

境界条件の種類

条件

P/Edge

 

 

機械

圧力

2[Pa]

[時間依存]にチェック

[重み関数]入力は下図参照

 

電気

電気壁

磁気壁

V0/Edge

機械

拘束なし

 

電気

電気壁

電位指定:電位 0[V]

FLOAT/Edge

機械

拘束なし

 

電気

電気壁

浮き電極

FIX/Edge

機械

変位

UX=UY=UZ=0.0

電気

磁気壁

 

 

圧力タブの、[重み関数]入力テーブルと、グラフを示します。入力した圧力が2[Pa]、重みの最大が1なので、印加される圧力の最大値も2[Pa]になります。

解析結果(共振解析)

共振解析の結果の変位図を、メッシュ図とともに示します。

 

解析結果(過渡解析)

解析時間の最後の結果から、X垂直応力を示します。

 

 

解析時間の最後の結果から、電位分布を示します。

 

浮き電極の電位の時間変化をグラフにします。

モードが横軸のグラフを選択し、浮き電極上の座標を指定します。座標は、マウスで取得できます。

グラフの使い方は、 結果表示 / フィールドの計算結果 / グラフ 、をご覧ください。

 

 

浮き電極電位の時間変化は、計算値(テーブル) 、にも出力しています。

解析タイプ選択で、”圧電/時間応答”を選択してください。

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