بررسی تاثیر پارامترهای هندسی حلقه پیزوالکتریک بر جابه جایی خطی آن به روش تحلیل المان محدود

استفاده از رینگهای پیزوالکتریک برای ایجاد جابه جایی های خطی همواره به عنوان روشی مرسوم مورد استفاده بوده است. از این رو، ایجاد جابه جایی بیشتر با میزان ولتاژ معین ورودی، به منظور استفاده بهینه از انرژی و در مشکلات احتمالی کار با ولتاژهای بالاتر همواره مورد توجه محققان بوده است. به منظور نیل به هدف ذکر شده، در این مقاله به بررسی جابه جایی خطی ایجاد شده توسط یک حلقه پیزوالکتریک پرداخته شده است و تاثیر پارامترهای هندسی (قطر خارجی- قطر داخلی- ضخامت) این حلقه پیزوالکتریک که از جنس PZT بر جابه جایی خطی آن به روش المان محدود مورد مطالعه قرار گرفته است. با استفاده از روش طراحی آزمایش به روش تاگوچی و تحلیل ضرایب سیگنال به نویز سطوح بهینه متغیرهای هندسی برای دستیابی به بیشترین جابه جایی خطی محاسبه شده است. سپس با تحلیل واریانس ضرایب S/N، ترتیب اهمیت و میزان تاثیر متغیرهای هندسی بر جابه جایی خطی حلقه پیزوالکتریک تعیین شده است. در پایان مشخص شد که دو پارامتر هندسی حلقه پیزوالکتریک ضخامت دیسک و قطر خارجی به ترتیب با 51 درصد و 41 درصد، منجر به افزایش جابه جایی خطی پیزوالکتریک مذکور بوده است.

کلیدواژه ها:

پیزوالکتریک ، تحلیل المان محدود ، جابه جایی خطی ، تاگوچی