Моделирование пьезоэффекта и пьезоэлектрических устройств в COMSOL Multiphysics®

Некоторые диэлектрические материалы обладают выраженным пьезоэлектрическим эффектом. Под прямым и обратным пьезоэффектом понимают возникновение электрической поляризации в кристалле под действием механических напряжений и возникновение механических деформаций под действием электрического поля, соответственно. Устройства на основе пьезоэлектриков находят широкое применение в электронике в качестве актуаторов, излучателей, приемопередатчиков и устройств для коммутации и обработки сигнала. Пакет COMSOL Multiphysics® позволяет эффективно и информативно проводить численное проектирование таких устройств.

В данном видеоуроке мы рассматриваем использование специального мультифизического интерфейса Piezoelectricity и других инструментов пакета для таких расчетов. Обсуждаются следующие аспекты:
- задание ориентации и поляризации кристаллов, различных типов затухания, а также использование встроенной базы данных со свойствами популярных пьезоматериалов
- настройка релевантных электрических и механических условий в области пьезоматериалов, а также сопряжение последних с другими механическими и акустическими средами *постановка стационарных и динамических исследований
- расчет и постобработка электродинамических и механических локальных и глобальных сосредоточенных характеристик, в числе которых поля напряжений и деформаций, а также данные по напряжению на терминалах, ёмкости, импедансу и т.п.

В рамках видеоурока проведена пошаговая сборка нескольких простых моделей пьезоустройств и сделан обзор других доступных в пакете примеров.

NB: Все представленные инструменты моделирования относятся к версии COMSOL Multiphysics® 5.5.

Еще больше материалов и новостей о COMSOL Multiphysics:
Наш VK: https://vk.com/comsol_ru
Наш Telegram: https://t.me/comsolnews
Видеогалерея на сайте: https://www.comsol.ru/videos
Корпоративный блог: https://www.comsol.ru/blogs