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[压电] 压电谐响应分析求解结果有问题啊?求指点(附apdl程序)

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发表于 2012-2-11 11:18:33 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 陕西西安
我最近做压电分析,通过采用在压电陶瓷上加电压,使圆环形薄板产生弯曲振动的仿真分析。
结构如下:上为带8个齿的弹性体(铝)
                  下为环形压电陶瓷(极化方向沿Z轴;陶瓷沿环形八个分区)

在一个分区加载电压(一面330v,一面0v),进行谐响应分析(由模态分析得f=7086hz)
求解结果如下图所示:



最后两个图为位移图,图中出现两个突起是什么原因所致?
各位高手看看是哪里出了错?

附APDL:
finish
/clear
/prep7  
*SET,H,2e-3!
*SET,r1,22e-3!  
*SET,r2,25.5e-3!
*SET,r3,40e-3!  
*SET,h1,0.5e-3!
*SET,h2,0.8e-3!
*SET,r5,33e-3   
*SET,r6,38e-3   
*SET,M,3e-3
*SET,theta,0

et,1,solid95
et,2,solid226,1001  
et,3,mesh200,7  
! MP,Lab,MAT,C0,C1,C2,C3,C4 p
mp,ex,1,20.1e10
mp,dens,1,7810  
mp,prxy,1,0.29  
mp,dens,2,7450  
mp,ex,2,13.2e10
mp,prxy,2,0.32  
! -- Piezoelectric coefficients, pC/um2
*SET,e11,0.171  
*SET,e14,-0.0406
tb,PIEZ,2   
tbdata,1,e11
tbdata,4,-e11   
tbdata,7
tbdata,10,0,-e11,0  
tbdata,13,e14   
tbdata,16,0,-e14,0  
! -- Dielectric constants   
emunit,EPZRO,8.854e-6! pF/um
mp,PERx,2,4.43  
mp,PERy,2,4.43  
mp,PERz,2,4.63  
mp,dens,3,7450  
mp,ex,3,13.2e10
mp,prxy,3,0.32  
! -- Piezoelectric coefficients, pC/um2
*SET,e11,0.171  
*SET,e14,-0.0406
tb,PIEZ,3   
tbdata,1,-e11   
tbdata,4,e11
tbdata,7
tbdata,10,0,e11,0   
tbdata,13,-e14  
tbdata,16,0,e14,0   
! -- Dielectric constants   
emunit,EPZRO,8.854e-6! pF/um
mp,PERx,3,4.43  
mp,PERy,3,4.43  
mp,PERz,3,4.63  


csys,1
k,1,r1,,-h2/2   
k,2,r2,,-h2/2   
k,3,r2,,-H/2
k,4,r2,,-H/2-h1
k,5,r5,,-H/2-h1
k,6,r6,,-H/2-h1
k,7,r3,,-H/2-h1
k,8,r3,,-H/2
k,9,r3,,H/2
k,10,r6,,H/2
k,11,r5,,H/2
k,12,r2,,H/2
k,13,r2,,h2/2
k,14,r1,,h2/2
k,15,r5,,-H/2
k,16,r6,,-H/2
k,17
K,18,0,,H
*do,i,1,13  
L,i,i+1
*enddo  
l,1,14   
l,3,15
l,15,16
l,5,15
l,11,15
l,6,16
l,10,16
l,8,16
lplot   
al,1,2,15,18,11,12,13,14
al,18,16,20,10
al,8,9,20,21
al,3,4,17,15
al,5,19,16,17
al,6,7,21,19
lsel,s,,,18,20,2
lsel,a,,,8
lesize,all,,,3
lsel,s,,,3,7,4
lsel,a,,,17,19,2
lesize,all,,,2
lsel,s,,,6,9,3
lsel,a,,,21
lesize,all,,,2   
lsel,s,,,12,14,2
lsel,a,,,2   
lesize,all,,,1
lsel,s,,,1,13,12
lesize,all,,,4
lsel,s,,,11,15,4
lsel,a,,,4
lesize,all,,,8
lsel,s,,,10,16,6
lsel,a,,,5
lesize,all,,,5
lsel,all
aglue,all

asel,s,area,,1,3,1  
!AATT,MAT,REAL,TYPE,ESYS,SECN
aatt,1,,3   
allsel,all  
!asel,s,area,,4,6,1  
!aatt,2,,3   
allsel,all        
Vrotat,1,2,3,4,5,6,17,18,360,8
wpoffs,0,0,H/2
cyl4,0,0,r5,22.5,r6,26,M
cyl4,0,0,r5,67.5,r6,71,M
cyl4,0,0,r5,112.5,r6,116,M
cyl4,0,0,r5,157.5,r6,161,M  
cyl4,0,0,r5,202.5,r6,206,M
cyl4,0,0,r5,247.5,r6,251,M
cyl4,0,0,r5,292.5,r6,296,M
cyl4,0,0,r5,337.5,r6,341,M
!vadd,all
vglue,all                         !体粘接
vsel,s,volu,,57,64,1
vatt,1,,1
allsel,all                    !  
vsel,s,,,4,6,1  
vsel,a,,,16,18,1
vsel,a,,,28,30,1
vsel,a,,,40,42,1
!VATT,MAT,REAL,TYPE,ESYS
vatt,2,,2   
allsel,all  
vsel,s,,,10,12,1  
vsel,a,,,22,24,1
vsel,a,,,34,36,1
vsel,a,,,46,48,1
vatt,3,,2
allsel,all   
allsel,all
vsweep,all
finish
/solu   
antype,harmic   
hropt,full  
solcontrol,on   
csys,1  
nsel,s,loc,x,r1
nplot   
d,all,all   
allsel,all  
eplot  

asel,s,area,,160,166,3
da,all,volt,300            !
allsel,all  
asel,s,area,,144,151,7
asel,a,area,,157
da,all,volt,0   
harfrq,7086,          !
nsubst,1   
allsel,all  
solve   
FINISH



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 楼主| 发表于 2012-2-11 11:20:35 | 显示全部楼层 来自 陕西西安
Simdroid开发平台
求助高手指点啊,这个问题困扰很久了。
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 楼主| 发表于 2012-2-11 11:35:52 | 显示全部楼层 来自 陕西西安
这两个凸起刚好在加载电压的边界(扇形区域两个边),也即是一个分区的边界处,是不是跟分区有关啊,难道需要加载电压于整个环形陶瓷面上吗,下午试一下?
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 楼主| 发表于 2012-2-12 10:52:46 | 显示全部楼层 来自 陕西西安
有没有帮顶的,期待高人指点啊。
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 楼主| 发表于 2012-2-12 12:59:02 | 显示全部楼层 来自 陕西西安
将电压加载在整个环形压电陶瓷上时,凸起情况好了,但还是有轻微畸变出现,不知道这样得出的结果是否正确?




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 楼主| 发表于 2012-2-12 16:12:03 | 显示全部楼层 来自 陕西西安
改为六个齿,进行仿真又出现新的问题,后面上图。
哪位高手路过,恳请给指点下?
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 楼主| 发表于 2012-2-13 09:52:06 | 显示全部楼层 来自 陕西西安


操作过程中出现一个奇怪的现象,只能显示这两个平面,其他任何操作都不显示了?
出现一个警告:
*** WARNING ***                         CP =    1100.500   TIME= 09:43:30
Both solid model and finite element model boundary conditions have been
applied to this model.  As solid loads are transferred to the nodes or  
elements, they can overwrite directly applied loads.                  

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 楼主| 发表于 2012-2-13 09:53:14 | 显示全部楼层 来自 陕西西安
有木有高手给指点下啊?
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 楼主| 发表于 2012-2-13 15:49:25 | 显示全部楼层 来自 陕西西安
高手行踪不定,路过的,帮顶啊,谢谢了。
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 楼主| 发表于 2012-2-15 20:34:22 | 显示全部楼层 来自 陕西西安
有没有高人给指点下啊,最近愁坏了。
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发表于 2012-2-20 16:33:59 | 显示全部楼层 来自 北京
菜鸟路过,楼主做的东西和我要做都是压电谐响应分析,我想学习,能提供一些这方面的实例吗?谢谢楼主!214615382@qq.com,好人一生平安!祝楼主早日解决问题
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发表于 2012-3-26 09:34:22 | 显示全部楼层 来自 湖北武汉
耦合电压没
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发表于 2012-4-8 17:01:34 | 显示全部楼层 来自 湖北荆州
我也是做压电分析啊,同样是新手,求指教。
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发表于 2012-4-14 23:27:49 | 显示全部楼层 来自 江苏南京
楼主,难道你也是精驱所的么?不管是不是,帮着顶一下吧
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发表于 2012-4-18 09:42:18 | 显示全部楼层 来自 广东深圳
楼主能否提供一份你完整命令流与说明,我也在学,只是觉得很难上手,无从下手啊
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发表于 2012-6-11 17:16:22 | 显示全部楼层 来自 北京
楼主好像没有耦合电压选中先要耦合的面上的节点,cp,1,volt,all    然后*get,n1,node,0,num,min然后n1上施加电压d,n1,volt,300
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