Nichtlineares Steifigkeits- und Dämpfungsmodell für weiche und harte PZT Keramiken

Conference: Mikrosystemtechnik 2013 - Von Bauelementen zu Systemen
10/14/2013 - 10/16/2013 at Aachen, Deutschland

Proceedings: Mikrosystemtechnik 2013

Pages: 4Language: germanTyp: PDF

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Authors:
Goldschmidtböing, F.; Neiss, S.; Kröner, M.; Woias, P. (Universität Freiburg, Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK), Lehrstuhl für Konstruktion von Mikrosystemen, Georges-Köhler-Allee 102, 79110 Freiburg, Deutschland)

Abstract:
Im Rahmen einer experimentellen Studie wurden zwei piezoelektrische Vibrationsharvester aus piezoelektrisch weichem und piezoelektrisch hartem Blei-Zirkon-Titanat (PZT) charakterisiert. Die Nichtlinearitäten in der Frequenzantwort von Auslenkung und Generatorspannung wurden auf nichtlineare Materialgesetze zurückgeführt. Es zeigt sich, dass sich die Nichtlinearität der piezoelektrisch weichen Keramik allein durch die ferroelektrische Hysterese beschreiben lässt, während die piezoelektrisch harte Keramik ein deutlich komplexeres aber weniger ausgeprägtes nichtlineares Verhalten aufweist. Es konnte zudem gezeigt werden, dass sich die piezoelektrisch harte Keramik trotz des geringeren Kopplungsfaktors besser für das Vibrationsharvesting eignet als die piezoelektrisch weiche Keramik.