Modeling and simulation of piezoelectric elements - comparison of available methods and tools

Abstract

The paper presents an overview of modeling techniques of piezoelectric elements and a comparison of a software for simulation mechanical and electro-mechanical systems with a piezoelectric transducer. The described models are applied to simulate a two degrees-of-freedom mechanical system with passive damping, a two-layer and multi-layer piezoelectric bimorph. The results of simulations preformed by the use of the presented software packages are being discussed. W pracy dokonano przeglądu metod modelowania elementów piezoelektrycznych. Porównano oprogramowanie umożliwiające symulację układów mechanicznych i elektryczno-mechanicznych zawierających przetwornik piezoelektryczny. Omówione modele użyto do symulacji układu o dwóch stopniach swobody z biernym tłumikiem drgań, dwuwarstwowej i wielowarstwowej belki piezoelektrycznej. Przeprowadzono dyskusję wyników symulacji wykonanych z użyciem zaprezentowanego oprogramowania.