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NTIS 바로가기한국전산구조공학회논문집 = Journal of the computational structural engineering institute of Korea, v.27 no.2, 2014년, pp.63 - 70
하윤도 (군산대학교 조선공학과) , 변태욱 (호서대학교 Co-op 학부) , 조선호 (서울대학교 아이소-지오메트릭 최적설계 창의연구단)
Design sensitivity analysis and topology design optimization for a piezoelectric crystal resonator are developed. The piezoelectric crystal resonator is deformed mechanically when subjected to electric charge on the electrodes, or vice versa. The Mindlin plate theory with higher-order interpolations...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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압전 수정진동자의 두 가지 효과는? | 압전 수정진동자에는 두가지 압전 효과가 발생된다. 첫번째는 직접적인 압전 효과 (Direct Piezoelectric Effect; Cady, 1946)로서 전극경을 통해 전하가 가해졌을 때 수정이 기계적으로 변형하는 것을 말한다. 두번째는 반대로 수정이 강제적으로 진동하면 전극경 사이에 전기장이 발생하는 효과이다. 가장 간단한 형태의 압전 진동자는 하나의 수정판과 수정판 양면에 동일한 모양으로 도금되는 전극경이다. 이때 수정판은 그 형태와 잘린 방향에 따라 다양한 타입이 존재한다. 본 연구에서는 고차진 동인 두께방향 전단 진동(Thickness Shear Vibration)에 적합한 AT-컷 쿼츠(AT-cut Quartz) 수정판(Bottom, 1982) 을 사용한다. | |
압전 수정진동자는 무엇으로 구성되는가? | 압전 수정진동자(Piezoelectric Crystal Resonator)는 압전 수정(Piezoelectric Crystal)과 수정 표면에 도금되는 전극경(Electrode)으로 구성된다. 압전 수정진동자에는 두가지 압전 효과가 발생된다. | |
At-컷 쿼츠 압전 수정진동자는 무엇을 통해 요구되는 전기적 신호를 발생시켜야 하는가? | 본 연구에서는 고차진 동인 두께방향 전단 진동(Thickness Shear Vibration)에 적합한 AT-컷 쿼츠(AT-cut Quartz) 수정판(Bottom, 1982) 을 사용한다. At-컷 쿼츠 압전 수정진동자는 원하는 설계주파수 에서 두께방향 전단 진동 모드(Thickness Shear Vibration Mode)를 통해 요구되는 전기적 신호를 발생시켜야 한다. 그러나 압전 수정판은 부도체이므로 전기적 신호를 얻기 위해서 수정판의 양면에 동일한 모양으로 얇은 층의 전극경을 도금한다. |
Bottom, V.E. (1982) Introduction to Quartz Crystal unit Design, Van Nostrand Reinhold Co., New Work.
Cady, W.G. (1946) Piezoelectricity, McGraw-Hill, New Work.
Lee, P.C.Y., Syngellakis, S., Hou, J.P. (1987) A Two-dimensional Theory for High-frequency Vibrations of Piezoelectric Crystal Plates with or Without Electrodes, Journal of Applied Physics, 61(4), pp.1249-1262.
Mindlin, R.D. (1963) High Frequency Vibrations of Plated, Crystal Plates, Progress in Applied Mechanics, Macmillan, New York, pp.73-84.
Mindlin, R.D. (1984) Frequencies of Piezoelectrically Forced Vibrations of Electroded, Doubly Rotated, Quarz Plates, International Journal of Solids and Structures, 20(2), pp.141-157.
Nelson, R.B. (1986) Simplified Calculation of Eigenvector Derivative, AIAA Journal, 14(9), pp.823-832.
Tiersten, H.F. (1969) Linear Piezoelectic Plate Vibrations, Plenum Press, New York.
Wang, J., Yong, Y.K., Imai, T. (1999) Finite Element Analysis of Piezoelectric Vibrations of Quartz Plate Resonators with Higher-order Plate Theory, International Journal of Solids and Structures, 36, pp.2303-2319.
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오픈액세스 학술지에 출판된 논문
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