非接触型超音波モータの圧電-音響連成解析

非接触型超音波モータとは

非接触型超音波モータとは、ステータからギャップ空間内に放射する超音波の作用によって, ステータと非接触でロータが回転するモータのことです。
モータの構造・動作原理は、以下のようになっております。

モータの構造

ステータ(超音波振動子)部分は、アルミニウム円板とPZT 円板のバイモルフ構造。


動作原理

ステータに円周方向の屈曲進行波を励振

ギャップ空間に進行波音場が発生

ロータに円周方向の駆動力が発生

問題点

解析フロー

解析結果

ギャップ間距離(g)が0.05mmでは粘性の影響が強すぎており、gが0.5mm以上では音響漏れの影響が強すぎる。
gを0.1または0.2mmにした時に、ギャップ内音圧の最大値を得る事ができモータの特性を最大限向上させることができる。

ギャップ間距離の違いによる音圧の解析結果

ギャップ内の音響特性

必要なライセンス

引用論文

学会/論文誌名:日本音響学会2011年春季研究発表会講演論文集,1-P-15(a),P1467-1468
山吉康弘・広瀬精ニ:非接触型超音波モータにおけるエアギャップ内の
粘性の影響を考慮した境界要素法による音場解析

関連資料

ANSYS Confrence 事例請求番号:10-14
発表事例:非接触型超音波モータにおけるエアギャップ内の音場の圧電-構造-音響連成解析
発表団体名:山形大学

解析種類


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