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Inverse model of the piezoelectric ceramic polarization under wide bandwidth mechanical excitations with fractional derivative consideration

机译：考虑分数导数的宽带宽机械激励下压电陶瓷极化的逆模型

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摘要

This paper presents an inverse piezoelectric ceramic polarization model, T(P), working in wide bandwidth under various mechanical excitations. The model was derived from the polarization model under electric field, P(E), by use of the correlation (E = α·T·P) between the external mechanical excitation and piezoelectric ceramic electric field. Using the model, T(P), a given polarization could be obtained by calculating the mechanical stress waveform applied to the ceramic. The piezoelectric ceramic P188 was investigated in the experiment; measurement bench and procedures have been developed to evaluate the accuracy of the model. By means of modeling dynamic counterpart (a fractional derivative part), large range of frequency (10~(-3)Hz ＜ f ＜ 10Hz) imposed polarization have been examined and experimental results turned out to be good both with sinusoidal and triangular waveforms. The same fractional derivative operator is universal both in mechanical and electrical excitations.
机译：本文提出了一种逆压电陶瓷极化模型T（P），该模型在各种机械激励下在较宽的带宽内工作。利用外部机械激励和压电陶瓷电场之间的相关性（E =α·T·P），从电场P（E）下的极化模型中得出模型。使用模型T（P），可以通过计算施加到陶瓷的机械应力波形来获得给定的极化。实验研究了压电陶瓷P188。已经开发了测量平台和程序来评估模型的准确性。通过对动态对应物（分数导数部分）进行建模，检查了大范围的频率（10〜（-3）Hz ＜f ＜10Hz）施加的极化，实验结果在正弦波和三角波下均表现良好。相同的分数阶导数算子在机械和电激励中都是通用的。

著录项

  • 来源
    《Optical and quantum electronics》 |2014年第1期|103-110|共8页
  • 作者

    Bin Zhang; Benjamin Ducharne; Daniel Guyomar;

  • 作者单位

    Laboratoire de Genie Electrique et Ferroelectricite, INSA de Lyon, 8 rue de la Physique, 69621 Villeurbanne Cedex, France;

    Laboratoire de Genie Electrique et Ferroelectricite, INSA de Lyon, 8 rue de la Physique, 69621 Villeurbanne Cedex, France;

    Laboratoire de Genie Electrique et Ferroelectricite, INSA de Lyon, 8 rue de la Physique, 69621 Villeurbanne Cedex, France;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    Piezoelectric ceramic; Polarization; Inverse model; Fractional derivative;

    机译：压电陶瓷;偏振;逆模型分数导数;

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