압전 세라믹의 복소 재료 정수 규명

An Identification Method for Complex-Valued Material Properties of Piezoelectric Ceramics

압전 세라믹의 재료 정수 규명의 일반적인 방댄은 어떤 형상과 분극 방향을 가진 진동체의 동특성을 이용하는 것이다. 본 논문에서는 압전 세라리의 복소 재료 정수극 규명하는 방법을 제시하였다. 이 방법은 이론적인 이미턴스 값과 실험으로 측정된 값과의 오차가 최소화 되도록 하는 비선형 최적화 기법을 사용하여 손실이 고려된 복소 압전 재료 정수를 규명하는 것이다. 재료 정수 규명을 위하여 이미턴스(Immittance)를 공진 주파수 근처와 저주파 영역을 포함하여 측정한 값을 동시에 활용하였다. 본 논문에서 제안된 방법을 검증하기 위해 PZT4 세라믹의 복소 재료 정수를 실험적으로 규명하였다.

The common practice for the identification of piezoelectric properties is based on the use of immittance of a resonator with a certain geometry and poling direction. In this paper, a new method is suggested to identify the complex-valued piezoelectric material constants. This method Is based on the minimization of differences between the analytical immittance and the experimental measurement of resonator. Non-linear minimization problems are formulated to find out the unknown properties relevant to the resonators. The immittance data used for identification are measured at a number of frequencies which cover the vicinity of resonance frequency and the low frequency region. To illustrate the proposed technique, the complex-valued coefficients are identified for a typical PZT4 ceramic composition.