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圧電解析
例題トピックに関連付けて圧電解析[Rayleigh]の解析機能を説明します。
-
加速度によって電位が発生する圧電体の解析ができます。

圧電解析例題5では加速度による変形によって
圧電体上の浮き電極に発生する電位を解析した
例を示しています。
-
荷重や圧力によって電位が発生する圧電体の解析ができます。

圧電解析例題4では荷重の印加による変形
によって圧電体上の浮き電極に発生する電位
を解析した例を示しています。
-
電圧印加によって変形する圧電体の解析ができます。

圧電解析例題1では電圧印加による圧電体素子
の変形を解析した例を示しています。
以下に圧電解析[Rayleigh]の機能を表にまとめて示します。その他の解析事例については「例題一覧(圧電解析)」を参照してください。
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解析機能
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|
材料 |
圧電体、誘電体、完全導体、粘弾性、異方性材料 |
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変位、垂直変位、回転変位、加速度、集中荷重、分布荷重、圧力、トルク荷重、接触(摩擦)、簡易接触、リモート荷重、音響インピーダンス、開放境界、任意分布境界、拘束なし
周期境界、対称面、不連続
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|
出力項目 |
変位、応力、ひずみ、電界、電束密度、電荷、電位、電流値、インピーダンス、共振周波数、接触面圧、接触面積 |
|
その他 |
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オプションの種類 |
項目 |
静解析 |
調和解析 |
共振解析(※) |
過渡解析 |
|
|
線形解析 |
非線形解析(※3) |
|||||
|
3次元解析のシートボディ |
平面応力要素(※2) |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
|
大変形(幾何学的非線形) |
× |
○ |
× |
× |
○ |
|
|
熱オプション |
○ |
○ |
× |
× |
× |
|
|
- |
- |
〇(粘弾性のみ) |
× |
○(粘弾性のみ) |
||
|
速度、加速度 |
○ |
○ |
〇 |
× |
× |
|
|
加速度 |
○ |
○ |
○ |
× |
○ |
|
|
材料非線形 |
機械的損失 |
× |
× |
○ |
○ |
○(レイリー減衰、粘弾性) |
|
× |
× |
○(せん断・体積のみ) |
× |
○ |
||
|
初期応力を考慮した解析 |
- |
〇 |
× |
○ |
○ |
× |
|
Thermoelastic Damping |
- |
× |
× |
〇 |
〇 |
× |
|
ボディ属性:方向タブ |
方向の分布 |
〇 |
× |
〇 |
〇 |
× |
注意:応力解析で対応していて、圧電解析未対応の主な機能は、以下の通りです
- 解析の種類:静解析の複数ステップ、座屈解析
- 幾何学的非線形:大ひずみ
- シェル要素
- 積層平面応力シート(※2)
- 材料非線形:弾塑性材料、超弾性材料、クリープ材料
- 熱伝導解析連成
- 質量、慣性モーメント
- 材料オプション:バース・デス、材料切り替え、疲労寿命評価、
※共振モード利用の過渡解析を含む
※2 平面応力要素には対応していますが、積層平面応力シートは未対応です。
※3 非線形解析とは、大変形(にチェックを入れた)解析、接触の境界条件を含む解析を指します。
|
境界条件のタブ |
項目 |
静解析 |
調和解析 |
共振解析(※) |
過渡解析 |
|
|
線形解析 |
非線形解析 |
|||||
|
機械 |
変位 |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
|
垂直変位 |
○ |
○ |
〇 |
○ |
○ |
|
|
回転変位 |
○ |
○ |
〇 |
× |
○ |
|
|
加速度 |
× |
× |
〇 |
× |
× |
|
|
集中荷重(点) |
○ |
○ |
〇 |
× |
○ |
|
|
集中荷重(面) |
○ |
○ |
〇 |
× |
○ |
|
|
分布荷重(面) |
○ |
○ |
〇 |
× |
○ |
|
|
圧力 |
○ |
○ |
〇 |
× |
○ |
|
|
トルク荷重 |
○ |
○ |
〇 |
× |
○ |
|
|
簡易接触 |
○ |
○ |
○(すべり、開放のみ) |
× |
× |
|
|
接触 |
× |
○ |
× |
× |
○ |
|
|
リモート荷重 |
○ |
○ |
〇 |
× |
○ |
|
|
音響インピーダンス |
× |
× |
〇 |
〇 |
× |
|
|
開放境界 |
× |
× |
〇 |
〇 |
× |
|
|
拘束なし |
○ |
○ |
〇 |
〇 |
○ |
|
|
電気 |
電気壁 |
○ |
○ |
〇 |
〇 |
○ |
|
磁気壁 |
○ |
○ |
〇 |
〇 |
○ |
|
|
対称/不連続 |
対称面 |
〇 |
〇 |
〇 |
〇 |
〇 |
|
周期的 |
〇 |
× |
〇 |
〇 |
× |
|
|
不連続 |
〇 |
〇 |
〇 |
〇 |
〇 |
|
※境界条件、機械タブの以下の種類には対応できていません。
ジョイント荷重
バネ接続


