Бражников А.М., Ганигин С.Ю. «Исследование квазистатических колебаний пьезоэлектрического диска с использованием конечно-элементного моделирования и лазерной интерферометрии» Известия высших учебных заведений. Приборостроение, 68, № 4, с. 333-341. (2025)

Исследованы квазистатические колебания пьезоэлектрического диска с несколькими электродами с целью определения их оптимальной конфигурации при работе пьезоэлемента в составе устройства. Первым критерием оптимальности выступает величина осевых деформаций геометрического центра поверхности пьезоэлемента. Вторым критерием выбрана величина напряжения отклика, снимаемая с электрода обратной связи пьезоэлемента. Построена конечно-элементная модель пьезоэлектрического преобразователя в программном продукте Ansys Workbench. Рассчитаны значения напряжения отклика и амплитуды осевых деформаций при различных конфигурациях электродов. Проведены экспериментальные исследования напряжения отклика при работе преобразователя на частоте резонанса 1200 Гц и на частоте много ниже частоты резонанса – при 300 Гц. С помощью методов лазерной интерферометрии экспериментально исследованы значения осевой деформации. Исследование деформации проводилось при частоте 400 Гц. Результаты моделирования и экспериментов показали сходные тенденции. Расхождение результатов моделирования с экспериментальными данными обусловлено отличием реальных значений пьезомодулей от справочных данных производителя. Полученные результаты позволяют сформулировать рекомендации по расположению и назначению электродов дисковых пьезоэлектрических преобразователей.