Titelaufnahme

Titel
Numerische Untersuchungen zur Verteilung von Feldgrößen in piezoelektrischen Fasern und inhomogenen Dielektrika / von Christoph Pientschke
VerfasserPientschke, Christoph
GutachterBeige, Horst Prof. Dr. ; Trimper, Steffen Prof. Dr. ; Kamlah, Marc Prof. Dr.
Erschienen2013 ; Halle, Saale : Universitäts- und Landesbibliothek Sachsen-Anhalt, 2013
UmfangOnline-Ressource (125 Bl. = 8,64 mb)
HochschulschriftHalle, Univ., Naturwissenschaftliche Fakultät II, Diss., 2013
Anmerkung
Tag der Verteidigung: 22.04.2013
SpracheDeutsch
DokumenttypE-Book
SchlagwörterOnline-Publikation / Hochschulschrift
URNurn:nbn:de:gbv:3:4-9710 
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Numerische Untersuchungen zur Verteilung von Feldgrößen in piezoelektrischen Fasern und inhomogenen Dielektrika [8.63 mb]
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Zusammenfassung

In dieser Arbeit wurde die Verteilung von Feldgrößen in zwei Materialsystemen numerisch mit der Finite-Elemente-Methode untersucht. Neben der räumlichen Verteilung wurde dazu die auf das Volumen bezogene Häufigkeitsverteilung der Feldgrößen betrachtet. Für piezoelektrische Keramikfasern wurde berechnet, wie die Kontaktierung mit Ringelektroden die Messung des longitudinalen Piezokoeffizienten beeinflusst. Die Auswirkungen der Abmessungen der Fasern und verschiedener Elektrodenkonfigurationen wurde über einen weiten Parameterbereich analysiert. Die Rechnungen ergaben, dass die Messung für hinreichend dünne und lange Fasern genau ist. Außerdem wurden dielektrische 0-3-Komposite anhand einfacher Elementarzellen untersucht. Dabei wurden die effektive Permittivität und die Feldstärkehäufigkeitsverteilung berechnet. Der Einfluss von Volumenanteil und Form der eingebetteten Partikel wurde untersucht und die Auswirkung des Permittivitätsunterschiedes zwischen Matrix und Einschlüssen studiert.

Zusammenfassung ([])

In this work the distribution of field quantities was numerically investigated using the finite element method. Besides the spatial distribution also the volumic frequency distribution of the field quantities was considered. For piezoelectric ceramic fibres the influence of annular electrodes on the measurement of the longitudinal piezoelectric coefficient was investigated. By changing the fibre dimensions and the electrode configuration within a wide range, the impact of these parameters was studied. According to the calculations the measurement is sufficiently exact for long and thin fibres. Moreover, dielectric 0-3-composites were investigated using simple unit cells. The effective dielectric permittivity and the frequency distribution of the electric field strength were calculated. The influence of volume fraction and shape of the embedded particles was investigated, and the impact of permittivity differences between matrix and particles was studied.

Zusammenfassung

Finite-Elemente-Methode; elektrische Feldstärkeverteilung; piezoelektrische Fasern; longitudinaler piezoelektrischer Koeffizient; Ringelektroden; dielektrische 0-3-Komposite; effektive Permittivität

Zusammenfassung ([])

finite-element-method; electric field strength distribution; piezoelectric fibres; longitudinal piezoelectric coefficient; annular electrodes; dielectric 0-3-composites; effective permittivity

Keywords
Finite-Elemente-Methode; elektrische Feldstärkeverteilung; piezoelektrische Fasern; longitudinaler piezoelektrischer Koeffizient; Ringelektroden; dielektrische 0-3-Komposite; effektive Permittivität
Keywords ([])
finite-element-method; electric field strength distribution; piezoelectric fibres; longitudinal piezoelectric coefficient; annular electrodes; dielectric 0-3-composites; effective permittivity