【提问】压电片为什么要极化？不极化能有压电效应吗？

bgram

如题。

“没有经过极化处理的各向同性的陶瓷，其极化强度及电致伸缩均呈现零的状态。如将z方向的电场Ez加在陶瓷上，它就显示出极化强度Px，Py，Pz，（但这是，Px=Py=0）和电致伸缩Sx,Sy,Sz（Sx=Sy= -Sz/2)。”——引自《压电陶瓷材料》田中哲郎等编，陈俊廖 王余君 译。

谢谢

shagf

极化之后，加电后振动更强，不极化也有压电效应，但弱。压电效应还得看材料，不同材料压电机理不同的

happy520

压电陶瓷属于铁电体一类的物质，具有类似于铁磁材料磁畴结构的电畴结构。电畴是分子自发形成的区域，它有一定的极化方向，内部存在一定的电场。在极化之前，各个电畴在晶体内杂乱分布，其极化效应相互抵消，故此时的压电陶瓷内极化强度为零。被直流电场极化后的压电陶瓷内部电畴极化方向趋于同一方向。
压电陶瓷具有压电效应的基础是其内部存在自发极化。自发极化经过极化工序处理而被迫取向排列后，陶瓷内存在剩余极化强度。如果外界的作用（如外力或电场）能使此极化强度发生变化，压电陶瓷就表现出压电效应。此外，还可以看出，陶瓷内的极化电荷是束缚电荷，这些束缚电荷不能自由移动。在电极面出现的放电和充电现象，是通过陶瓷内部极化强度的变化，引起电极上自由电荷的释放和补充的结果。压电效应反映了晶体的弹性性能与介电性能之间的耦合。

bgram

3# happy520
谢谢！

补问：
是不是如果加的激励电场与极化方向相同，就d33效应来说，产生的是“伸”，而与极化方向相反时，产生的就是“缩”？

happy520

激励电压与极化方向相同时，压电材料伸长；
相反时，压电材料缩短。
你可以从极化强度的方向来分析。
这些都是压电学的基础。
4# bgram

tolly8210

压电陶瓷属于铁电体一类的物质，具有类似于铁磁材料磁畴结构的电畴结构。电畴是分子自发形成的区域，它有一定的极化方向，内部存在一定的电场。在极化之前，各个电畴在晶体内杂乱分布，其极化效应相互抵消，故此时的 ...
happy520 发表于 2011-5-30 09:37

这段话对初学ANSYS压电仿真非常有用

mk181

请问一下在ansys里怎样设定极化方向，给环形压电材料又怎样进行极化?

1060295719

同求如何极化

agoodman

极化的设置是通过输入压电材料的参数矩阵时设置的，通过坐标变换

shake

bucuo hao de

honey冷月

mk181 发表于 2012-6-12 10:16
请问一下在ansys里怎样设定极化方向，给环形压电材料又怎样进行极化?

请问ansys里如何设置极化方向，怎样施加初始电压？新手，刚开始做压电的模型，好多不懂得，有程序流的话能不能给一下，谢谢

ybli

honey冷月 发表于 2014-5-14 09:43
请问ansys里如何设置极化方向，怎样施加初始电压？新手，刚开始做压电的模型，好多不懂得，有程序流的话 ...

大概分两步吧
1. 定义压电材料  比如极化方向沿Z轴，则按对应极化方向输入材料参数（沿X、Y轴同理）；
2. 指定压电单元方向  若压电单元极化方向沿Z正向，则指定相应单元坐标系沿Z正向；若压电单元极化方向沿Z负向，则需指定相应单元坐标系沿Z负向（多层压电材料中，各层极化方向相反）。

honey冷月

ybli 发表于 2014-5-14 11:27
大概分两步吧
1. 定义压电材料  比如极化方向沿Z轴，则按对应极化方向输入材料参数（沿X、Y轴同理）；
2. ...

十万分的感谢！

晨晨和琪琪

ybli 发表于 2014-5-14 11:27
大概分两步吧
1. 定义压电材料  比如极化方向沿Z轴，则按对应极化方向输入材料参数（沿X、Y轴同理）；
2. ...

不太理解……既然若压电单元极化方向沿Z正向，不就意味着压电单元的坐标系已事先建立好了？为什么后面还要指定坐标系指向Z正向？ 新手求指教～

ybli

晨晨和琪琪 发表于 2015-6-16 16:48
不太理解……既然若压电单元极化方向沿Z正向，不就意味着压电单元的坐标系已事先建立好了？为什么后面还 ...

嗯，你的理解是对的，ANSYS中压电单元的单元坐标系决定极化方向。

一般情况下，在全局坐标系下建立压电单元后，单元坐标系与全局坐标系一致，此时极化方向就是沿全局坐标系Z轴正向；如果需要将极化方向反向（沿全局坐标系Z负向），可以定义一个局部坐标系，使其Z轴与全局坐标系反向，再将压电单元单元坐标系修改为当前局部坐标系。对于模型中存在多个压电陶瓷片，且极化方向不一致时，通常需要这样处理。