3Dトランスデューサーモデル（左）と最大音圧フィールド（右）
モデルの説明
トランスデューサー設計は、OnScaleが得意とする多くの適用分野の1つです。簡易なモノリシック圧電トランスデューサーから複雑な湾曲した1-3圧電複合アレイまで、OnScaleでは取り扱うことができます。
デモとして、これは水中にある単純なトランスデューサの3次元解析を紹介します。対称境界条件は、CAD形状と解析モデルのサイズを簡略化して、解析時間を短縮しています。トランスデューサーは、圧電セラミック材料に圧電負荷をかけて駆動します。
各部の材料
設計諸元
解析で使用するCAD形状はOnShapeで作成します。以下の設計変数を調整することができます。デフォルトでは、圧電層の厚さ、圧電層の半径、および一致する層の厚さがパラメータとして追加され、Onshapeのパネルからすばやく設定できます。
| パラメータ変数 | 説明 | デフォルト値 |
|---|---|---|
| pzt_thick | 圧電層の厚さ | 4 mm |
| pzt_rad | 圧電層の半径 | 10 mm |
| match_thick | マッチング層の厚さ | 2 mm |
| back_thick | バッキング層の厚さ | 14 mm |
| back_rad | バッキング層の半径 | 12 mm |
| housing_offset | ハウジング距離のオフセット | 10 µm |
出力
このモデルの出力結果のリストを次に示します。
- 電気インピーダンス
- 基本設計のモード形状（調和解析）
- 最大音圧
ポストプロセッサー出力
計算時間
| 要素数 | 7017500 elements |
| 計算時間 | 110 s (4 CPU) |
| 消費したコア時間 | 0.1219 |
| メモリ | 850 MB |
| 推奨するCPU数（並列計算用） | 4 CPU |
CADデータ＆プロジェクトファイル
解析モデルでは、次の入力ファイルが必要です。以下をクリックして入力ファイルをダウンロードしてください。
ダウンロード: 3D Transducer CAD Project
CADファイルは、Onshapeで公開されています。