Simplificación de perfiles de electrodos para sensores modales piezoeléctricos mediante el control de la longitud de la fase de separación
Autores: Martín-Nieto, Marta; Castaño, Damián; Horta Muñoz, Sergio; Ruiz, David
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Simplificación de perfiles de electrodos para sensores modales piezoeléctricos mediante el control de la longitud de la fase de separación
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Método
Perfil del electrodo
Sensor modal piezoeléctrico
Carga
Fase de polaridad nula
Modos de vibración
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un método para optimizar y simplificar el perfil del electrodo de un sensor modal piezoeléctrico. Al mismo tiempo que se optimiza el perfil del electrodo para maximizar la carga, se introduce una fase de nulidad de polaridad. Esta fase de brecha se modela utilizando la norma normalizada del gradiente espacial del perfil de polaridad junto con una técnica de filtrado y proyección de dos pasos. Los modos de vibración de orden superior generan un perfil de polarización complejo que dificulta el proceso de fabricación. La novedad del método propuesto es la adición de una restricción sobre la longitud de la interfaz en el problema de optimización de la topología. Esta restricción simplifica los diseños óptimos y facilita el proceso de fabricación. Varios ejemplos muestran el perfil del electrodo simplificado que maximiza la carga eléctrica producida por un modo de vibración, al tiempo que reduce el número de regiones de polarización diferentes mediante la restricción de la longitud de la brecha.
Descripción
Este documento presenta un método para optimizar y simplificar el perfil del electrodo de un sensor modal piezoeléctrico. Al mismo tiempo que se optimiza el perfil del electrodo para maximizar la carga, se introduce una fase de nulidad de polaridad. Esta fase de brecha se modela utilizando la norma normalizada del gradiente espacial del perfil de polaridad junto con una técnica de filtrado y proyección de dos pasos. Los modos de vibración de orden superior generan un perfil de polarización complejo que dificulta el proceso de fabricación. La novedad del método propuesto es la adición de una restricción sobre la longitud de la interfaz en el problema de optimización de la topología. Esta restricción simplifica los diseños óptimos y facilita el proceso de fabricación. Varios ejemplos muestran el perfil del electrodo simplificado que maximiza la carga eléctrica producida por un modo de vibración, al tiempo que reduce el número de regiones de polarización diferentes mediante la restricción de la longitud de la brecha.