|
ホーム / 例題集 / 圧電解析[Rayleigh] / 例題９ 厚みすべり
例題９ 厚みすべり
本例題について
-
ATカット水晶の厚みすべり振動モードを解析した例を示します。
-
電極間のインピーダンスの周波数特性および圧電体の厚みすべりの変位ベクトルを解析結果として示します。
-
表に記載されていない条件はデフォルトの条件を使用します。
-
プロジェクトファイルを取得（右クリックし、名前を付けてリンク先を保存してください。）
-
Femtetのバージョンや環境により結果が多少ことなります。
解析空間
|
項目 |
条件 |
|
解析空間 |
3次元 |
|
モデル単位 |
mm |
解析条件
解析の種類は調和解析としています。
|
項目 |
条件 |
|
圧電解析[Rayleigh] |
|
|
解析の種類 |
調和解析 |
|
解析オプション |
選択なし |
|
出力設定 |
[インピーダンス]を選択 |
調和解析タブにおいて周波数、間隔、スイープの設定を以下のように設定しています。
|
タブ設定 |
設定項目 |
条件 |
| メッシュ設定 |
標準メッシュサイズを自動的に決定する：OFF 標準メッシュサイズ：0.06[mm]
|
|
|
調和解析 |
周波数 |
最小： 18.0×106[Hz] 最大： 18.6×106[Hz] |
|
間隔 |
等間隔をチェック 分割数：50 |
モデル図
ATカット水晶板の上下面に円の電極を配置し、その電極に電圧を指定します。
-
水晶は厚み方向に３等分しています。これは、水晶の厚み方向を、
設定したメッシュサイズに関わらず、1/6波長以下に分割するための工夫です。
注：厚み滑りモードの振動では、厚みが1/2波長になります。
ボディ属性および材料定数の設定
|
ボディ No./ボディ タイプ |
ボディ属性名 |
材料名 |
|
0/Solid |
水晶 |
301_水晶※ |
|
3/Solid |
水晶 |
301_水晶※ |
|
4/Solid |
水晶 |
301_水晶※ |
|
5/Sheet |
電極 |
003_銀Ag※ |
|
6/Sheet |
電極 |
003_銀Ag※ |
※材料データベースを利用
水晶のATカットのカット角と電極の厚みを設定するため、ボディ属性を以下のように定義します。
|
ボディ属性名 |
タブ |
タブ |
|
水晶 |
方向 |
指定方法：オイラー角 オイラー角：Z=0, X=125.25, Z=0 |
|
電極 |
厚み/幅 |
シートボディの厚み：0.2x10-3 |
境界条件
|
境界条件名/トポロジ |
タブ |
境界条件の種類 |
条件 |
|
earth/Face |
電気 |
電位指定：電位 0[V] |
|
|
hot/Face |
電気 |
電気壁 |
電位指定：電位 1[V] |
解析結果
S(Y)パラメータグラフから、電極間のインピーダンスの周波数特性を示します。
横軸の範囲を変更するには、グラフプロパティに入力します。
18.32[MHz]付近に共振周波数、18.36[MHz]付近に反共振周波数が存在することが分かります。
18.3[MHz]における厚みすべり振動を計算すると、以下のような変位ベクトル図が得られます。
厚みすべり振動モード特有の変位が発生していることが分かります。