Sensitivitätssteigerung durch Elektrodenmodifikation für die Materialparameterbestimmung von Piezokeramiken / von Dipl.-Ing. Carsten Unverzagt ; Erster Gutachter: Prof. Dr.-Ing. Bernd Henning, Zweiter Gutachter: Prof. Dr. rer. nat. Sybille Hellebrand. Paderborn, 2018
Inhalt
Kurzfassung
Abstract
Inhaltsverzeichnis
Symbolverzeichnis
Einleitung
Entwicklung und Stand der Technik
Analytische Verfahren
Inverse Verfahren und Sensitivitätsbetrachtungen
Einordnung und Abgrenzung dieser Arbeit
Piezomaterialdaten und Materialparameter
Begriffsdefinitionen
Tensor- und Matrixnotation
Piezoelektrische Keramiken und piezoelektrischer Effekt
Lineare Zustandsgleichungen piezoelektrischer Kristalle
Berücksichtigung der Dämpfung
Simulationsmodell
Parametrisierbares Simulationsmodell zur Impedanzermittlung
Impedanzverlauf durch harmonische Analyse
Transiente Bestimmung mittels Impulsanregung
Möglichkeiten zur Sensitivitätssteigerung
Sensitivitätsanalyse für vollflächige Elektroden
Sensitivitätssteigerung durch Anpassung der Elektrodentopologie
Erweiterung um ein Vornetzwerk
Geeignetes quantitatives Sensitivitätsmaß
Elektrodenoptimierung für eine erhöhte Sensitivität
Mess- und Versuchsaufbauten
Materialparameterbestimmung für Piezokeramiken
Optimierung mittels inversem Verfahren
Startwerte der Materialparameter für die Optimierung
Anwendung des Verfahrens auf eine PIC255-Piezokeramik
Verfahren der Konsistenzprüfung
Plausibilitätsbetrachtung für die ermittelten Materialparameter
Zusammenfassung und Ausblick
Anhang
Charakteristische Frequenzen im Impedanzverlauf
Achsenbezeichnungen
Probekörpergeometrien und Grundschwingungsformen
Formelsammlung Startwertermittlung
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Literaturverzeichnis