从对话框中可以看出我们已经定义了solid45和solid5两种单元类型。点击close键关闭窗口。
(2)保存文件:File-?Save as ,出现对话框,保存文件名为 element.db
3.定义材料参数
查阅材料手册我们可以得到如下材料参数。 铝材料参数:
102密度??2790kg/m,杨氏模量E?7.15?10N/m,泊松比??0.34。
3压电陶瓷PZT5的材料参数:(ANSYS输入参数) 密度??7750kg/m
3刚度矩阵(也可输入柔顺矩阵)
000??12.17.547.52?7.5412.17.52?000???7.527.5211.1000?E102C????10N/m
002.2600??0?00002.110???000002.11????压电应力常数矩阵
000012.3??0?c/m2
e??000012.30???0???5.4?5.415.800?介电常数矩阵
?916??
?S??916???830???也可输入绝对值
0?00??9160?0.811??8.854?10?12F/m??0??10?8F/m
?S??091600.8110??????0830?00.735??0??0?
(1) 输入黄铜材料参数:主菜单栏-》Preprocessor->>Material Props-》Material
Models ,出现对话框,点击左边Material Model Number 1 ,点击右边Favorites-》Linear Static—》Density,出现密度对话框,输入密度2790,点击ok。
同样继续点击Linear Isotropic (线性各项同性)输入泊松比和杨氏模量。输入7.15e10和0.34,点击ok。
(2)输入PZT5材料参数:定义完一种材料参数之后要定义第二中材料,选择对话框‘Define Material Model Behavior’ 的菜单Material-》New Model…,出现对话框,材料添2(默认值也是2),点击ok。
定义第二中材料,首先定义PZT5 的密度。如图点击左边Material Model Number 2 ,点击右边Structural—》Density,输入7750,点击ok。
定义刚度矩阵,点击右边Structural—》Linear-》Elastic-》Anisotropic,输入参数 D11=12.1e10,D12=7.54e10,D13=7.52e10,D22=12.1e10,D23=7.52e10,D33=11.1e10,D44=2.26e10,D55=2.11e10,D66=2.11e10
定义介电常数矩阵,点击右边Electromagnetics—》Relative Permittivity-》Orthotropic,输入参数PERX=8.11e-9 ,PERY=8.11e-9 ,PZRZ=7.35e-9
定义压电矩阵:点击右边Piezoelectrics—》Piezoelectric matrix,输入如下图
(3)保存文件matiral.db。
4.建立关键点
(1)首先在草稿纸上画出几何模型,指定好关键点的编号以及结构尺寸。
主菜单栏-》Preprocessor-》Modeling -》Create-》Keypoints-》In Actice CS,出现对话框如下图,根据指定好的编号即结构尺寸输入坐标。(注意,由于最后要转换到柱坐标系下分析,所以y即为旋转方向) 输入坐标为: 1 (0, 0, 0)
2 (0, 0, 0.5e-3) 3 (0, 0, 1.0e-3) 4 (10e-3, 0,0)
5 (10e-3, 0, 0.5e-3) 6 (10e-3, 0, 1.0e-3) 7 (17e-3, 0, 0)
8 (17e-3, 0, 0.5e-3,) 9 (20e-3, 0, 0)
10 (20e-3, 0, 0.5e-3) 11 (20e-3, 0, 10.5e-3) 12 (20e-3, 0, 13.5e-3) 13 (17e-3, 0, 10.5e-3) 14 (17e-3, 0, 13.5e-3) 15 (0, 0, 10.5e-3) 16 (0, 0, 13.5e-3)
用ANSYS软件分析压电换能器入门
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