材料・寸法設定
材料プリセット
d33 圧電定数
289 pC/N
d31 圧電定数
-123 pC/N
比誘電率 ε33/ε₀
1300
弾性定数 s11 [pm²/N]
12.3
密度 ρ [kg/m³]
7500
素子厚さ t [mm]
1.0 mm
電極面積 A [mm²]
100 mm²
印加電圧 V [V]
100 V
—
変位 δ₃₃ [nm]
—
電荷感度 [pC/N]
—
共振 fr [kHz]
—
結合係数 k33
▲ 厚さ vs 共振周波数（d33モード）
▲ 印加電圧 vs アクチュエーター変位（d33 / d31比較）
理論式
アクチュエーター変位（厚み方向）：
$$\delta_{33} = d_{33} \cdot V$$電荷感度：$S_q = d_{33} \cdot A_e$
共振周波数（厚み振動）：
$$f_r = \frac{1}{2t}\sqrt{\frac{1}{\rho \cdot s_{33}^E}}$$電気機械結合係数：
$$k_{33}^2 = \frac{d_{33}^2}{\varepsilon_{33}^T \cdot s_{33}^E}$$
CAE連携： 圧電素子はANSYSのCoupled-Field解析（SOLID5/SOLID226）やABAQUSのPiezoelectric要素でモデル化可能。d定数マトリックスを材料定数として入力し、電場-構造の連成解析を行う。MEMS設計やAEセンサー校正にも活用。