Simulation of inertial piezomotors transducer

Magistriniu darbu, kurio tema “Inercinio virpesių keitiklio pjezovarikliui modeliavimas“, siekiama ištirti Vilniaus pedagoginio universiteto Fizikos fakulteto ultragarsinių mechanizmų laboratorijoje sukurtų inercinių ultragarsinių pjezokeitiklių kompiuterinį modeliavimą ir atlikti jų parametrų tyrimą. Tema yra aktuali dėl to, kad taikant ultragarsines virpamas sistemas nanotechnologijų kūrime atsiveria didžiulės galimybės. Šiandien reikalingas gilesnis fizikinis požiūris į naujų, šiuolaikinius reikalavimus atitinkančių ultragarsinių virpesių sistemų kūrimą. Svarbus šiuolaikinės eksperimentinės fizikos uždavinys – sukurti tam tikros formos kietąjį kūną, kuriame tampriųjų deformacijų banga sklistų taip, kad reikiami jo taškai judėtų nustatytu dėsniu ir tas judėjimas būtų valdomas bei stabilus. Darbe atliekant tyrimą buvo naudojami skaitiniai metodai. Skaičiavimai buvo daromi remiantis bendrąja tampriųjų virpesių sklidimo kietuose kūnuose teorija. UVS modelio optimizavimas atliktas naudojantis baigtinių elementų metodu (BEM) ANSYS 11 projektavimo ir modeliavimo sistema. Atlikti tyrimai parodė, kad keitiklio poslinkius galima kontroliuoti - kuo didesnė įtampa paduodama, tuo didesnis keitiklio poslinkis, tačiau kuo didesnė įtampa, tuo didesnis judėjimas ne tik UZ bet ir UY,UX ašimis.The aim of the Master’s work Simulation of Inertial Piezomotors’ Transducer is to examine inertial ultrasound piezomotors computer simulation, generated in the laboratory of ultrasonic mechanisms of Vilnius Pedagogical University Physics Faculty, and its parameters. The subject of the work is relevant due to the fact that considerable opportunities open up for creation of nanotechnology by using the ultrasound vibrations systems. Today we need a deeper physical approach to the creation of the new ultrasound vibrations systems complying with the requirements of modern technology. A very important goal of modern Experimental Physics is to create a solid body of the certain form in which the wave of elastic deformation would spread in such a way that the proper dots of the wave would move according to the definite law, and the movement would be controllable and stable. Numerical methods have been used in the work. The calculations have been made according to the general theory of the spread of elastic vibrations in solid bodies. Optimization of the UVS model has been done by using the finite element method (FEM) and the design and simulation program ANSYS 11. The analysis has showed that displacements of transducer can be controlled. The higher voltage is, the greater displacement is. However, the higher voltage is, the greater movement is not only along UZ axis, but also along UY and UX axes.Švietimo akademijaVytauto Didžiojo universiteta