3、free，orUj=0,x2=±h.ifthesurfacesareclamped(fixed).电极所在平面单-位面积上电荷的理论解为:、yb.S=(l+*26)^22—.(1)自由表面(2)夹支表面1.3ANSYS求解(1)单元选择根据该石英板的材料屈性，可以选择solid226单元进行求解。Solid226单元为耦合场20节点六而体单元，KEYOPT(1)=1001即可激活压电自由度、位移和电压。输入“/pwp7”进入前处理。APDL：et,l,solid226,1001ET命令的功能为从单元库屮
4、指定一个单元类型。其使用格式为：ET,ITYPE,Ename,KOP1,KOP2,KOP3,KOP4,KOP5,KOP6,INOPR2由于该右英板介电常数为不是各项同性的，所以需要用TB,DPER和TBDATA命令指定各向异性介电系数矩阵中的各项，ANSYS中需要输入的是相对介电常数，因此需要用介电常数除以真空中介电常数£0=-&854x10-12oTBOPT=0则指定恒应变介电系数矩阵［罚；TBOPT=1则指定恒应力介电系数矩阵閱，后者将被转换为恒应变介电系数矩阵［罚。值得指出的是，solid5单兀只
5、能用MP命令制定PERX,PERY和PERZ三项，所以本次计算不米用。ANSYS中输入相对介电系数矩阵的各项吋也需要注意顺序，其顺序如下:ANSYS[f]=f2I窟从而该石英的介屯系数矩阵可以按如下输入：tb,DPER,ltbdataj,4.4285,4.4974,4.5642tbdata,5,0.0971TB和TBDATA指令用于输入矩阵中的各项。其中DPER用于指定该矩阵为各向异性相对介电系数矩阵，另外ANEL为各项异性弹性系数矩阵，PIEZ为压电系数矩阵。与ANSYS'I1介电系数矩阵的输入类似，
6、弹性系数矩阵和压电系数矩阵的输入也要遵从ANSYS中的规则。(1)弹性系数矩阵弹性系数矩阵主要包括刚度系数炬阵［c］和柔度系数矩阵［s］。用户可以用TBOPT在这两种矩阵中选择。ANSYS中刚度系数矩阵［c］中常数的顺序为：ANSYS[c]E0yzxzxC21C31yzxyyzxzac32Q©C61c62c63c66C41c42c43c46c44°51S52£53£56S54£55.从而该石英的弹性系数矩阵可以按如下输入:tb,ANEL,ltbdata,1,86.74E9,-8.25E9,27.15E9
7、„-3.66E9!cll,c21,c31,c61,c41tbdata,7,129.77E9,・7.42E9,,5.7E9!c22,c32,c62,c42tbdata,12,102.83E9„9.92E9!c33,c63,c43tbdata,l6,29.01E9„2.53E9!c66,c46,c56tbdata,19,3&61E9!c44tbdata,21,6&81E9!c55(2)压电系数矩阵压电矩阵可以定义压电应力矩阵⑹或压电应变矩阵［d］。压电应力矩阵［e］与各项异性弹性刚度矩阵［C］相联系，而压电
8、应变矩阵［d］与弹性柔度矩阵［S］相联系。ANSYS中压电应力矩阵［e］中常数的顺序为:XyzXe〕2e13*y©21^22e23ConstantMeaningANSYS[e]=Z©31^32e33C1-C6Termse】】，e®e】3,e?”©22.e23xy^62e63C7-C12Terms63),632,633,egbe63yze41e42®43C13-C18Termse41?e42?e43^e51?652,653xz©51■©52®
