Пьезоэлектрический столб





| Си |
в палитре на схеме
Блок предназначен для моделирования линейного пьезоэлектрического актуатора без учета насыщения. Актуатор состоит из набора одинаковых пьезоэлектрических пластин, зажатых между электродами (Рисунок 1).


Рис. 1. Пьезоэлектрический столб

В установившемся режиме актуатор описывается уравнениями:

где:
  • sC и sR – положения тел на портах "C" и "R" соответственно, м
  • FC и FR – силы на портах "C" и "R" соответственно, Н
  • N – количество слоев
  • Kу – коэффициент упругости слоя, Н/м
  • U – управляющее напряжение, В
  • K – коэффициент электромеханической связи, Н/В

За положительное направление силы FR принято направление удлинения пьезоэлемента. За положительное направление напряжения и тока принято направление от порта "+" к порту "-".

Рядом с блоком отображается количество слоев N.

Входные порты

Имя Описание Тип линии связи
+ Порт электрической связи Электрическая
- Порт электрической связи Электрическая
C Порт для подключения условно неподвижного корпуса (case) Механика поступательная

Выходные порты

Имя Описание Тип линии связи
R Порт для подключения условно подвижного стержня (rod) Механика поступательная

Свойства

Название Имя Описание По умолчанию Тип данных
Количество слоев N Количество слоев 10 Целое
Диаметр слоя, м D Диаметр слоя 0.01 Вещественное
Толщина слоя, м L Толщина слоя 0.005 Вещественное
Плотность керамики, кг/м3 p Плотность керамики 7800 Вещественное
Диэлектрическая проницаемость, Ф/м e33 Диэлектрическая проницаемость 1750 Вещественное
Относительная диэлектрическая проницаемость k33T Относительная диэлектрическая проницаемость 8.85E-12 Вещественное
Коэффициент электромеханической связи, Н/В k Коэффициент электромеханической связи 0.69 Вещественное
Добротность Qm Добротность 80 Вещественное
Внутреннее сопротивление, Ом Rvt Внутреннее сопротивление 50 Вещественное
Модуль Юнга в направлении поляризации, Н/м2 Ye Поперечный модуль Юнга 6.2E10 Вещественное

Параметры

Название Имя Описание Тип данных
Электрические параметры Группа параметров, отображающих рассчитываемые электрические параметры
Ток, А I Сила тока Вещественное
Напряжение, В U Напряжение Вещественное
Механические параметры Группа параметров, отображающих рассчитываемые механические параметры
Перемещение, м S Перемещение Вещественное
Скорость, рад/с V Скорость Вещественное
Ускорение, рад/с2 A Ускорение Вещественное
Сила, Н F Сила Вещественное
Мощность, Вт Q Механическая мощность силы Вещественное
Параметры слоя Группа параметров, отображающих характеристики одного пьезоэлектрического слоя
Масса слоя, кг m0 Масса слоя Вещественное
Емкость слоя, Ф C Емкость слоя Вещественное
Коэффициент упругости, Н/м Ky Коэффициент упругости Вещественное
Коэффициент демпфирования, Н·с/м Kd Коэффициент демпфирования Вещественное

Примеры

Примеры использования блока: