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Fatiga Ferroeléctrica (Envejecimiento de Polarización)

Storyboard

Degradación de la respuesta piezoeléctrica/ferroeléctrica bajo ciclado eléctrico repetido; anomalía propia de los cerámicos funcionales descritos en M4.

>Modelo

ID:('ky', 1631)


Degradación logarítmica

Storyboard



$P_r/P_{r0}=1-A_{fat}\log_{10}N$

$A_{fat}$
Coeficiente de fatiga logarítmica
$1$
$N$
Número acumulado de ciclos
$1$
$P_{log}$
Polarización normalizada logarítmica
$1$



>Modelo

ID:('gm', 14307)


Ley de potencia

Storyboard



$P_r/P_{r0}=N^{-n_{fat}}$

$n_{fat}$
Exponente de fatiga
$1$
$N$
Número acumulado de ciclos
$1$
$P_{pow}$
Polarización normalizada por potencia
$1$



>Modelo

ID:('gm', 14308)


Modelo combinado

Storyboard



$P_r/P_{r0}=(1-\mu)P_{log}+\mu P_{pow}$

$mu$
Mezcla logarítmica–potencia
$1$
$P_r/P_{r0}$
Polarización normalizada
$1$
$P_{log}$
Polarización normalizada logarítmica
$1$
$P_{pow}$
Polarización normalizada por potencia
$1$



>Modelo

ID:('gm', 14309)


Polarización remanente

Storyboard



$P_r=P_{r0}(P_r/P_{r0})$

$P_r/P_{r0}$
Polarización normalizada
$1$
$P_r$
Polarización remanente
$C/m²$
$P_{r0}$
Polarización remanente inicial
$C/m²$



>Modelo

ID:('gm', 14310)


Coeficiente piezoeléctrico

Storyboard



$d(N)=d_0(P_r/P_{r0})$

$P_r/P_{r0}$
Polarización normalizada
$1$
$d(N)$
Coeficiente piezoeléctrico fatigado
$C/N$
$d_0$
Coeficiente piezoeléctrico inicial
$C/N$



>Modelo

ID:('gm', 14311)


Daño ferroeléctrico

Storyboard



$D_{fat}=1-P_r/P_{r0}$

$D_{fat}$
Daño ferroeléctrico acumulado
$1$
$P_r/P_{r0}$
Polarización normalizada
$1$



>Modelo

ID:('gm', 14312)


Evolución de ciclos

Storyboard



$N(t+\Delta t)=N(t)+f_{cyc}\Delta t$

$N$
Número acumulado de ciclos
$1$
$f_{cyc}$
Frecuencia de ciclado
$1/s$
$Delta t$
Paso temporal
$s$



>Modelo

ID:('gm', 14313)


Estructura del modelo

Descripción

Red de modelo


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$A_{fat}$
A_fat
Coeficiente de fatiga logarítmica
1
$D_{fat}$
D_fat
Daño ferroeléctrico acumulado
1
$n_{fat}$
n_fat
Exponente de fatiga
1
$mu$
mix_fat
Mezcla logarítmica–potencia
1
$N$
N_cyc
Número acumulado de ciclos
1
$P_r/P_{r0}$
Pr_ratio
Polarización normalizada
1
$P_{log}$
Pr_ratio_log
Polarización normalizada logarítmica
1
$P_{pow}$
Pr_ratio_pow
Polarización normalizada por potencia
1
$f_{cyc}$
f_cyc
Frecuencia de ciclado
1/s
$P_r$
P_r
Polarización remanente
C/m²
$P_{r0}$
P_r0
Polarización remanente inicial
C/m²
$Delta t$
Delta_t
Paso temporal
s
$d(N)$
d_piezo_N
Coeficiente piezoeléctrico fatigado
C/N
$d_0$
d_piezo0
Coeficiente piezoeléctrico inicial
C/N

ID:(0, 1631)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile