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Performance Evaluation of Numerical Finite Element Coupled Algorithms for Structure–Electric Interaction Analysis of MEMS Piezoelectric Actuator
| 名前 / ファイル | ライセンス | アクション |
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S0219876218501062.pdf (3.4 MB)
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| アイテムタイプ | 学術雑誌論文 = Journal Article(1) | |||||||||||||||||||||||||||||
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| 公開日 | 2020-04-09 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 資源タイプ | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 資源タイプ識別子 | http://purl.org/coar/resource_type/c_6501 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 資源タイプ | journal article | |||||||||||||||||||||||||||||
| タイトル | ||||||||||||||||||||||||||||||
| タイトル | Performance Evaluation of Numerical Finite Element Coupled Algorithms for Structure–Electric Interaction Analysis of MEMS Piezoelectric Actuator | |||||||||||||||||||||||||||||
| 言語 | en | |||||||||||||||||||||||||||||
| 言語 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 言語 | eng | |||||||||||||||||||||||||||||
| 著者 |
Ramegowda, Prakasha Chigahalli
× Ramegowda, Prakasha Chigahalli× 石原, 大輔
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6646
× 二保, 知也
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1344
× 堀江, 知義
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799
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| 抄録 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||||||||||||||||||||||||
| 内容記述 | This work presents multiphysics numerical analysis of piezoelectric actuators realized using the finite element method (FEM) and their performances to analyze the structure-electric interaction in three-dimensional (3D) piezoelectric continua. Here, we choose the piezoelectric bimorph actuator without the metal shim and with the metal shim as low-frequency problems and a surface acoustic wave device as a high-frequency problem. More attention is given to low-frequency problems because in our application micro air vehicle’s wings are actuated by piezoelectric bimorph actuators at low frequency. We employed the Newmark’s time integration and the central difference time integration to study the dynamic response of piezoelectric actuators. Monolithic coupling, noniterative partitioned coupling and partitioned iterative coupling schemes are presented. In partitioned iterative coupling schemes, the block Jacobi and the block Gauss–Seidel methods are employed. Resonance characteristics are very important in micro-electro-mechanical system (MEMS) applications. Therefore, using our proposed coupled algorithms, the resonance characteristics of bimorph actuator is analyzed. Comparison of the accuracy and computational efficiency of the proposed numerical finite element coupled algorithms have been carried out for 3D structure–electric interaction problems of a piezoelectric actuator. The numerical results obtained by the proposed algorithms are in good agreement with the theoretical solutions. | |||||||||||||||||||||||||||||
| 言語 | en | |||||||||||||||||||||||||||||
| 書誌情報 |
en : International Journal of Computational Methods 巻 16, 号 7, p. 1850106-1-1850106-28, 発行日 2018-04-12 |
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| 出版社 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 出版者 | World Scientific Publishing Company | |||||||||||||||||||||||||||||
| 言語 | en | |||||||||||||||||||||||||||||
| DOI | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 関連タイプ | isVersionOf | |||||||||||||||||||||||||||||
| 識別子タイプ | DOI | |||||||||||||||||||||||||||||
| 関連識別子 | https://doi.org/10.1142/S0219876218501062 | |||||||||||||||||||||||||||||
| NCID | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 収録物識別子タイプ | NCID | |||||||||||||||||||||||||||||
| 収録物識別子 | AA1197553X | |||||||||||||||||||||||||||||
| ISSN | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 収録物識別子タイプ | PISSN | |||||||||||||||||||||||||||||
| 収録物識別子 | 0219-8762 | |||||||||||||||||||||||||||||
| ISSN | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 収録物識別子タイプ | EISSN | |||||||||||||||||||||||||||||
| 収録物識別子 | 1793-6969 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 著作権関連情報 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 権利情報 | Copyright (c) World Scientific Publishing Company | |||||||||||||||||||||||||||||
| キーワード | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 主題Scheme | Other | |||||||||||||||||||||||||||||
| 主題 | Micro-Electro-Mechanical System (MEMS) | |||||||||||||||||||||||||||||
| キーワード | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 主題Scheme | Other | |||||||||||||||||||||||||||||
| 主題 | structure–electric interaction | |||||||||||||||||||||||||||||
| キーワード | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 主題Scheme | Other | |||||||||||||||||||||||||||||
| 主題 | coupled algorithm | |||||||||||||||||||||||||||||
| キーワード | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 主題Scheme | Other | |||||||||||||||||||||||||||||
| 主題 | monolithic coupling | |||||||||||||||||||||||||||||
| キーワード | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 主題Scheme | Other | |||||||||||||||||||||||||||||
| 主題 | partitioned iterative method | |||||||||||||||||||||||||||||
| キーワード | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 主題Scheme | Other | |||||||||||||||||||||||||||||
| 主題 | piezoelectric effect | |||||||||||||||||||||||||||||
| キーワード | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 主題Scheme | Other | |||||||||||||||||||||||||||||
| 主題 | bimorph actuator | |||||||||||||||||||||||||||||
| 出版タイプ | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 出版タイプ | AM | |||||||||||||||||||||||||||||
| 出版タイプResource | http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa | |||||||||||||||||||||||||||||
| 査読の有無 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 値 | yes | |||||||||||||||||||||||||||||
| 研究者情報 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| URL | https://hyokadb02.jimu.kyutech.ac.jp/html/255_ja.html | |||||||||||||||||||||||||||||
| 論文ID（連携） | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 値 | 10351447 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 連携ID | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 値 | 8209 | |||||||||||||||||||||||||||||
