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例題１４スリット

本例題について

スリットを持つ可動圧電素子の解析事例を示します。
スリット部は不連続境界条件を適用し、自由にスリットが広がることができるモデルとしています。
解析結果として変位図を示します。
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。
Femtetのバージョンや環境により結果が多少ことなります。

解析モデルダウンロード

プロジェクトファイルをダウンロード（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。）

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

項目	条件
ソルバ	圧電解析[Rayleigh]
解析の種類	静解析
解析オプション	選択なし

モデル図

スリット部はまず転写シートボディを作成し、それに不連続境界条件であるSlitを設定しています。

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	metal	504_SUS304※
1/Solid	metal	504_SUS304※
3/Solid	unit2	000_P-4※
4/Solid	unit1	000_P-4※
5/Sheet	転写用ボディ

※材料データベースを利用

圧電体P-4の分極方向を逆にするためボディ属性の方向を以下のように定義します。

ボディ属性名

方向

unit_1

指定方法：ベクトル

ベクトル：X=-1.0、Y=0.0、Z=0.0

unit_2

指定方法：ベクトル

ベクトル：X=1.0、Y=0.0、Z=0.0

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	電気壁	電位指定：電位 0[V]
hot/Face	電気	電気壁	電位指定：電位 1[V]
slit/Face	対称/不連続		不連続

解析結果

電圧を印加して圧電素子が駆動して変形した様子を示します。カラーコンタは変位の大きさを表示しています。

不連続境界条件を与えたスリットの部分が外側に開いている様子が分かります。