第4期 陈乾伟，等：PZT压电材料参数在ANSYS中的定义方法 35 1.1定义密度 进入Mechanical APDL界面，点击菜单Main Menu)>Preprocessor>Material Props>Material Mod els>Favorites>Linear Static.>Density,输入的结果如图I所示。 1.2定义压电常数矩阵 进入Mechanical APDL界面，点击菜单Main Menu.>Preprocessor>Material Props.>Material Mod els>Piezoelectrics.>Piezoelectric Matrix>.Piezoelectric Strain Matrix[d],输入的结果如图2所示。 1.3定义介电常数矩阵 进入Mechanical APDL界面，点击菜单Main Menu.>Preprocessor>Material Props.>Material Mod- els>Electromagnetics.>Relative Permittivity.>(Orthotropic。若输入的介电常数值<1，程序把它当作绝 对介电常数：若输入的介电常数值>1，程序把它当作相对介电常数。输入的结果如图3所示。 1.4定义柔度常数矩阵 进入Mechanical APDL界面，点击菜单Main Menu>Preprocessor.>Material Props.>Material Mod els>Structural>Linear>Elastic>Anisotropic>Flexibility form,输入的结果如图4所示。 由上述PZT-8材料参数的定义可知，采用GUI图形界面法，每次都需要在图形界面下输入PZT-8的 材料参数，输入效率很低，一般只有初学者采用这种方法。 T1 T1 Temperatures ENS 7600 D11 1.15e-011 D12 -3.7e-012 D13 -4.8e-012 图1密度的输入 D14 0 D15 D16 D22 l1.15e-011 E- D23 -4.8e-012 D24 0 33E-010 D25 0 3.3E-010 D26 图2压电常数矩阵的输入 D33 1.35e-011 D34 0 T1 D35 10 D36 0 PERX 1.142E008 PERY 1.1423-008 D44 3.14e-011 PERZ 8.852-009 D45 D46 D55 3.19e-011 图3介电常数矩阵的输入 D56 0 D66 3.19e-011 图4柔度常数矩阵的输入 2APDL法 和GUI图形界面法相比，APDL法输入效率高。只需要在Mechanical APDL界面下，运行下面的 APDL命令流即可完成PZT-8材料参数的定义[。 ?1994-2019 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net第４期 陈乾伟，等：ＰＺＴ压电材料参数在 ＡＮＳＹＳ中的定义方法 １．１ 定义密度 进入 ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＡＰＤＬ界面，点击菜单 ＭａｉｎＭｅｎｕ＞Ｐｒｅｐｒｏｃｅｓｓｏｒ＞ＭａｔｅｒｉａｌＰｒｏｐｓ＞ＭａｔｅｒｉａｌＭｏｄ－ ｅｌｓ＞Ｆａｖｏｒｉｔｅｓ＞ＬｉｎｅａｒＳｔａｔｉｃ＞Ｄｅｎｓｉｔｙ，输入的结果如图１所示。 １．２ 定义压电常数矩阵 进入 ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＡＰＤＬ界面，点击菜单 ＭａｉｎＭｅｎｕ＞Ｐｒｅｐｒｏｃｅｓｓｏｒ＞ＭａｔｅｒｉａｌＰｒｏｐｓ＞ＭａｔｅｒｉａｌＭｏｄ－ ｅｌｓ＞Ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ＞ＰｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃＭａｔｒｉｘ＞ＰｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃＳｔｒａｉｎＭａｔｒｉｘ［ｄ］，输入的结果如图２所示。 １．３ 定义介电常数矩阵 进入 ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＡＰＤＬ界面，点击菜单 ＭａｉｎＭｅｎｕ＞Ｐｒｅｐｒｏｃｅｓｓｏｒ＞ＭａｔｅｒｉａｌＰｒｏｐｓ＞ＭａｔｅｒｉａｌＭｏｄ－ ｅｌｓ＞Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｓ＞ＲｅｌａｔｉｖｅＰｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｙ＞Ｏｒｔｈｏｔｒｏｐｉｃ。若输入的介电常数值＜１，程序把它当作绝 对介电常数；若输入的介电常数值＞１，程序把它当作相对介电常数。输入的结果如图３所示。 １．４ 定义柔度常数矩阵 进入 ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＡＰＤＬ界面，点击菜单 ＭａｉｎＭｅｎｕ＞Ｐｒｅｐｒｏｃｅｓｓｏｒ＞ＭａｔｅｒｉａｌＰｒｏｐｓ＞ＭａｔｅｒｉａｌＭｏｄ－ ｅｌｓ＞Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ＞Ｌｉｎｅａｒ＞Ｅｌａｓｔｉｃ＞Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ＞Ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙｆｏｒｍ，输入的结果如图４所示。 由上述 ＰＺＴ－８材料参数的定义可知，采用 ＧＵＩ图形界面法，每次都需要在图形界面下输入 ＰＺＴ－８的 材料参数，输入效率很低，一般只有初学者采用这种方法。 图１ 密度的输入 图２ 压电常数矩阵的输入 图３ 介电常数矩阵的输入 图４ 柔度常数矩阵的输入 ２ ＡＰＤＬ法 和 ＧＵＩ图形界面法 相 比，ＡＰＤＬ 法输 入 效 率 高。只 需 要 在 ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＡＰＤＬ 界面 下，运 行 下 面 的 ＡＰＤＬ命令流即可完成 ＰＺＴ－８材料参数的定义［６］。 ３５