الأجهزة البيزي الكهربائية، مثل محركات الصوت المتحركة المتنقلة البيزي الكهربائية، لها بنيات بيزي الكهربائية مركبة. بنية بيزي الكهربائية مركبة تتألف من مجموعة من المواد المربوطة لها، حيث أن واحداً منها على الأقل هو محول بيزي الكهربائي. تم عمل التحليل الرقمي للبنيات البيزي الكهربائية في الماضي بشكل أساسي باستخدام طريقة العنصر المحدود. بديلاً، يقدم النهج المستند إلى الحجم المحدود المزايا التالية: (أ) يمكن تفسير المعادلات التفاضلية العادية الناتجة من عملية التقطيع مباشرة كدوائر مقابلة و (ب) يمكن معالجة الظواهر التي تحدث في الحدود بدقة. يوسع هذا التقرير العمل المنشور في المجلة العلمية IEEE Transactions on UFFC 57 (2010) 7: 1673-1691 بإعطاء طريقة لتنفيذ الشروط الحدودية بين المواد المربوطة في البنيات البيزي الكهربائية المركبة. ينتهي التقرير بمثال واحد لتحليل البنية الأحادية.
Piezoelectric devices, such as piezoelectric traveling wave rotary ultrasonic motors, have composite piezoelectric structures. A composite piezoelectric structure consists of a combination of two or more bonded materials, where at least one of them is a piezoelectric transducer. Numerical modeling of piezoelectric structures has been done in the past mainly with the finite element method. Alternatively, a finite volume based approach offers the following advantages: (a) the ordinary differential equations resulting from the discretization process can be interpreted directly as corresponding circuits and (b) phenomena occurring at boundaries can be treated exactly. This report extends the work of IEEE Transactions on UFFC 57(2010)7:1673-1691 by presenting a method for implementing the boundary conditions between the bonded materials in composite piezoelectric structures. The report concludes with one modeling example of a unimorph structure.
The context of this paper is the simulation of parameter-dependent partial differential equations (PDEs). When the aim is to solve such PDEs for a large number of parameter values, Reduced Basis Methods (RBM) are often used to reduce computational co
Achieving accurate numerical results of hydrodynamic loads based on the potential-flow theory is very challenging for structures with sharp edges, due to the singular behavior of the local-flow velocities. In this paper, we introduce the Extended Fin
Recently developed concept of dissipative measure-valued solution for compressible flows is a suitable tool to describe oscillations and singularities possibly developed in solutions of multidimensional Euler equations. In this paper we study the con
We present a (partial) historical summary of the mathematical analysis of finite differences and finite volumes methods, paying a special attention to the Lax-Richtmyer and Lax-Wendroff theorems. We then state a Lax-Wendroff consistency result for co
We introduce a phase-field method for continuous modeling of cracks with frictional contacts. Compared with standard discrete methods for frictional contacts, the phase-field method has two attractive features: (1) it can represent arbitrary crack ge