PİEZOELEKTİRK MALZEME ÖZELLİKLERİNİN, HİDROPİEZOELEKTRİK BİR SİSTEMİN TİTREŞİM GENLİĞİNE ETKİSİ


D.Akbarov S., Ekicioğlu Küzeci Z.

23. ULUSAL MEKANİK KONGRESİ BİLDİRİLER KİTABI, vol.1, no.1, pp.379-391, 2023 (Conference Book)

Abstract

Bu çalışma kapsamında hidro-piezoelektrik bir sistemin titreşimi incelenmiştir. Bu sistem; piezoelektrik bir plaka ve plakanın alt yüzeyi ile temas eden sıkıştırılabilir viskoz bir akışkan, ve rijit duvardan oluşmaktadır. Plaka, farklı piezoelektrik özelliğe sahip malzemelerden seçilmiş ve bu özelliklerin, plakaya uygulanan mekanik kuvvet sonucu açığa çıkan gerilme ve akışkan hızı üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bu araştırmada plaka hareketi ve akışkan akışı sırasıyla; elektro-elastisite teorisinin kesin denklemleri ve doğrusallaştırılmış Navier-Stokes denklemleri ile ifade edilmiştir. İncelenen hidro-piezoelektrik sistemde, plakanın düzlemsel gerilmeleri ve akışkanın düzlemsel akışı dikkate alınmıştır. Sistem ile ilgili hareket ve akış denklemlerine, plaka uzunluğu yönündeki koordinata göre Fourier dönüşümü uygulanmıştır. Problemin çözümü için ise ters Fourier dönüşümü sayısal olarak hesaplanmıştır. Bu çalışmada PMN-%28PT malzemesi üzerine simülasyonlar yapılmış ve farklı PZT’ler ile PMN-%28PT malzemeli plaka arasındaki fark incelenmiştir. Ayrıca plaka kalınlığı, akışkan derinliği gibi değişkenlerin elde edilen plaka gerilmesi ve akışkan hızı grafikleri üzerindeki etkisi gözlemlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre; PMN-%28PT malzemesinin incelenen plaka gerilmesi ve akışkan hızı üzerinde daha fazla düşüşe neden olduğu bu durumun malzemenin elektromekanik etkisinin daha büyük olması ile ilişkili olduğu görülmüştür.