С 17 марта 2020 г. для ресурсов (учебные, научные, материалы конференций, статьи из периодических изданий, авторефераты диссертаций, диссертации) ЭБ СПбПУ, обеспечивающих образовательный процесс, установлен особый режим использования. Обращаем внимание, что ВКР/НД не относятся к этой категории.

Details

Title: Численное моделирование ультразвуковых волн в упругом изотропном слое с пьезоэлектрическим актуатором // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Сер.: Физико-математические науки: научное издание. – 2016. – № 4 (253)
Creators: Пивков Андрей Валентинович; Лобачев Александр Михайлович; Полянский Владимир Анатольевич; Модестов Виктор Сергеевич
Imprint: Санкт-Петербург: Изд-во Политехн. ун-та, 2016
Collection: Общая коллекция
Subjects: Физика; Распространение звука; численное моделирование; ультразвуковые волны; изотропные слои; упругие изотропные слои; пьезоэлектрические актуаторы; пьезоактуаторы; пьезоупругость; акустические волны; уравнения пьезоупругости; электрические импульсы; конечно-элементные модели
UDC: 534.2
LBC: 22.325
Document type: Article, report
File type: PDF
Language: Russian
DOI: 10.5862/JPM.253.14
Rights: Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование)

Allowed Actions: Read

Action 'Download' will be available if you login or access site from another network

Group: Anonymous

Network: Internet

Annotation

Выполнено конечно-элементное моделирование распространения упругих волн в изотропном слое, вызванных работой пьезоактуатора. Для этого создана математическая модель системы "упругий слой – пьезоэлемент", в рамках которой реализовано совместное решение уравнений пьезоупругости и механики деформируемого твердого тела. Данная модель позволяет описывать процесс распространения высокочастотных механических колебаний в упругом слое, вызванных приложением зондирующего электрического импульса к электродам пьезоэлемента, и воспроизводить разность потенциалов, возникающую при приеме отраженной волны. Исследовано влияние параметров конечно-элементной модели и схемы численного интегрирования на результаты расчетов. Выявлена существенная чувствительность времени задержки отраженной волны к величине шага интегрирования по времени. При этом построена зависимость дополнительной задержки отраженного импульса от шага интегрирования, которая позволяет нивелировать погрешности расчета за счет вычитания временной задержки, связанной с шагом интегрирования.

This paper is devoted to the finite-element modeling (FEM) of elastic waves сaused by the work of a piezoactuator. For this purpose, a mathematical model of the "elastic layer – piezoelectric element" system has been developed. In the terms of the model, the simultaneous solution of the piezoelectricity and the solid-mechanics equations was employed. This model allowed us to describe the propagation process of high-frequency mechanical vibrations, caused by the application of the probing electrical pulse to the electrodes of the piezoelectric element (the vibrations occur in the elastic layer) and to reproduce the potential difference arising in the reception of the reflected wave. The influence of t-parameters of the FEM and numerical integration scheme on the calculation results was investigated. The essential sensitivity of the reflected-wave’s delay-time to the integrating time-step was found.

Document access rights

Network User group Action
ILC SPbPU Local Network All Read Print Download
Internet Authorized users Read Print Download
-> Internet Anonymous Read

Usage statistics

stat Access count: 794
Last 30 days: 8
Detailed usage statistics