FEM 시뮬레이션을 이용한 tonpilz 트랜스듀서의 먼지 응집 거동
FEM simulation on dust-collecting performance of tonpilz transducer using finite element method
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초록
Tonpilz 트랜스듀서를 이용한 미세먼지의 포집 거동을 살펴보기 위하여 유한요소법(FEM) 시뮬레이션을 이용하여 미세먼지의 응집 거동을 모사하였다. 원판형 head mass의 두께와 tail mass의 직경, 그리고 고정 볼트의 깊이를 트랜스듀서의 형상 변수로 고려하였다. 도넛형 압전체의 소재로는 기존의 PZT-4 소재와 서로 다른 특성의 두 가지 압전 단결정에대하여 그 출력에 미치는 형상 변수의 최적화를 구현하였고 이를 통하여 얻은 트랜스듀서를 이용하였을 때 나타나는 미세먼지의 응집 거동을 다중 물리해석 S/W인 COMSOL을 이용하여 모사하였다.
Abstract
Dust-collecting behavior of tonpilz transducer was simulated with finite-element-method (FEM) software. In order to optimize the performance of tonpilz transducer, the shape factors including the thickness of head mass, the diameter of tail mass and the depth of bolt were analyzed as variables. As a vibrating energy source, the piezoelectric materials was also tested with PZT-4 and two kinds of piezoelectric single crystals. The output power of the transducer was maximized with the shape factors and then the behavior of the dust-collection was demonstrated with the multi-physics software, COMSOL.
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