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ソナー解析（トンピルズ振動子の解析）

概要

目的

トンピルズ振動子は、ハイパワーのソナーに使用され、異なる振動を組み合わせて広帯域の音波を発生させるデバイスです。
PZFlexでは、構造が複雑な場合、CADデータから直接インポートして、解析を行うことも可能です。
今回は、トンピルズモデルのCADデータ（NASTRAN format）をインポートして、解析を行い、変形と指向性を出力することを目的とします。

使用している機能

• CADデータ取り込み
• 外挿法

解析モデル

CADデータを取り込み、それぞれに材料を割り当てます。

圧電素子の分極方向は、交互になるように設定します。
分極方向を表したモデルを下図に示します。

電極は圧電素子同士の間に設定し、素子１と２、素子３と４の間にそれぞれ電圧をかけます。
素子２と３、４とアルミの間は接地します。

解析結果

解析結果のインピーダンスを以下に示します。
厚み振動（17.3kHz）、屈曲振動（45.6kHz）があらわれているのがわかります。

それぞれの周波数（17.3kHz、45.6kHz）での変形を以下のアニメーションに示します。

続いて、外挿法を用いて指向性を出力しました。