piezoelectric beampiezoelectric

COMSOLMEMS模块培训,主讲人：上海中仿科技,利用COMSOL模拟压电效应,问题描述,一根30mm宽、100mm长的悬臂梁，由压电晶体、铝电极和填充剂构成，悬臂梁的一端被固定着。压电晶体和填充剂被铝电极夹在中间，铝电极厚度都是8mm，压电晶体和填充剂厚度都是2mm，压电晶体长度为10mm，沿Y方向极化，被放置在离悬臂梁固顶端55mm的位置，如下图所示：,求解过程,1、启动COMSOL2、选择分析模块3、创建几何区域4、设定边界条件5、求解6、后处理,启动COMSOL,通过桌面快捷方式或者启动菜单打开COMSOL软件,选择问题,1、通过主程序导航窗口，选择模型2、选择3D空间，然后在左侧栏目中依次选择MEMSModuleStructuralMechanicsPiezoSolidStaticanalysisMEMSModuleStructuralMechanicsSolid,Stress-StrainStaticanalysis3、点击Ok确定分析问题,添加坐标系统,1通过菜单OptionsCoordinateSystems2点击New按钮，点击OK按钮接受默认设置3点击Rotationanglemethod，在y出输入904点击OK关闭窗口,添加材料模型,1通过菜单OptionsMaterials/CoefficientsLibrary2点击Newbutton输入如下材料参数：3在Name右侧方框中输入Foam4点击OK关闭窗口,绘制草图,选择左侧工具栏的绘制长方体按钮依次通过下列参数绘制直线长方体，点击主工具栏的Zoomextents按钮进行缩放,设定边界条件,1选择MultiphysicsSolid,Stress-Strain(smsld)2在主工具栏中选择3在Subdomainselection中选择1和34点击Load按钮加载材料5在Materialslist中选择Alumium6在Subdomainselection中选择2和57点击Load按钮加载材料8在Materialslist中选择Foam6在Subdomainselection中选择410将Activeinthisdomain前的钩去掉11点击OK关闭窗口,1选择PhysicsBoundarySettings4在Boundaryselection中选择1、4、75在Boundarycondition列表中选择Fixed,设定边界条件,设置边界条件,1选择MultiphysicsPiezoSolid(smpz3d)2选择PhysicsSubdomainSettings3在Subdomainselection列表中选择1、2、3、54将Activeinthisdomain前的钩去掉5在Subdomainselection列表中选择45在Coordinatesystem列表中选择Coordinatesystem16在Materialslist中选择PZT5H7点击OK关闭窗口,1选择PhysicsBoundarySettings.2在Boundaryselection列表中选择14-193选择ElectricBC标签，在Boundarycondition列表中选择Zerocharge/Symmetry4在Boundaryselection列表中选择165在Boundarycondition列表中选择Electricpotential，在V0右侧方框中输入206在Boundaryselection列表中选择177在Boundarycondition列表中选择Ground8点击OK关闭窗口,设置边界条件,网格划分,1选择菜单MeshFreeMeshParameters2点击Advanced标签3在z-directionscalefactor中输入3，点击Remesh4OK关闭窗口,求解器设定,1在主工具栏中点击SolverParameters按钮2在Analysis下拉列表中选择Eigenfrequency3点击OK关闭窗口4在左侧ModelTree右键点击Geom1Solid,Stress-Strain(smsld)选择Properties5将Analysistype设置为Eigenfrequency，点击OK关闭窗口6在主工具栏中点击Solve按钮,结果显示,1通过菜单PostprocessingPlotParameters2选择General标签，勾选Boundary，Deformedshape和Geometryedges3选择Boundary标签，在Predefinedquantities列表中选择Piezosolid(smpz3d)z-displacement.4点击OK,计算频率响应,1在主工具栏中点击SolverParameters按钮2在Analysis下拉列表中选择Frequencyresponse3在Nameoftheparameter中输入freq，在Listofparametervalues中输入1200:10:13004点击OK关闭窗口5在ModelTree中右键Geom1Solid,Stress-Strain(smsld)选择Properties6将Analysistype设置为Frequencyresponse.，点击OK关闭窗口7在ModelTree中双击ScalarVariables8将freq_smpz3d表达式改为freq9勾选Synchronizeequivalentvariables10点击OK关闭窗口,边界条件设置,1选择菜单MultiphysicsSolid,Stress-Strain(smsld)2选择菜单PhysicsSubdomainSettings3在Subdomainselection列表中选择1、3，选择Damping标签，在Dampingmodel下拉列表中选择Lossfactor，输入0.024在Subdomainselection列表中选择2、5，选择Damping标签，在Dampingmodel下拉列表中选择Lossfactor，输入0.055点击OK关闭窗口6选择菜单MultiphysicsPiezoSolid(smpz3d)7选择菜单PhysicsSubdomainSettings8在Subdomainselection列表中选择4，选择Damping标签，在Dampingmodel下拉列表中选择Lossfactor，输入0.01510点击OK关闭窗口11点击主工具栏Solve按钮,结果显示,1选择菜单PostprocessingDomainPlotParameters，并选择Point标签2在Pointselection列表中选择20,在Expression中输入abs(w)3点击OK关闭窗口,中仿信息科技有限公司是专业从事工程仿真分析软件和咨询服务的提供商，业务包括项目咨询和专业软件的集成和实施等。公司自成立至今，已为国内外数百家企业、高校及科研院所提供专业软件系统及项目咨询等服务，服务领域涉及教学科研、机械工业、土木工程、生物医学、航空航天、材料科学、化学化工、冶金科学、汽车工业、电子电器、虚拟仪器等众多行业。中仿科技和国内外众多信息化企业有着长期的紧密合作关系，我们已成为瑞典COMSOL、美国ALGOR、加拿大GEO-SLOPE、英国Thermotech、美国XYZ等世界著名软件公司在华的核心合作伙伴。公司将坚持不懈，及时为国内外客户提供全球最前沿最顶端的科技服务。中仿科技拥有一支优秀的技术团队，公司90%以上的员工均具有某一行业的专业背景，80%以上的技术支持拥有硕士或博士学位。我们将竭诚为客户提供专业的工程解决方案和高质量的专业工程应用服务，帮助客户优化产品设