Piezoelektrische Biegewandler

Die vielfältigen industriellen Einsatzmöglichkeiten von piezoelektrischen Biegewandlern als Aktoren und hochpräzise Positioniersysteme erfordern eine an die jeweilige Aufgabe angepasste Leistungsfähigkeit. Dies setzt voraus, dass bereits in der Entwurfs- und Entwicklungsphase das statische und dynamische Verhalten solcher Aktor-Strukturen in der jeweiligen Anwendung vorhergesagt werden kann. Die geometrischen Abmessungen der einzelnen aktiven und passiven Schichten, ihre Abfolge im Schichtsystem und ihre elasto- und elektromechanischen Eigenschaften sind dabei Schlüsselfaktoren. Dieses Buch konzentriert sich auf die analytische Beschreibung des statischen und dynamischen Verhaltens von piezoelektrischen Mehrschicht-Biegewandlern. Es soll Studierenden der Natur- und Ingenieurwissenschaften, insbesondere der Physik, der Mikro- und Feinwerktechnik, der Mess- und Sensortechnik, der Mechatronik und Automatisierungstechnik sowie Ingenieur:innen und Wissenschaftler:innen in der Praxis ein solides technisches Werkzeug für den Entwurf von piezokeramischen Biegewandlern an die Hand geben. Die Vorteile der analytischen Beschreibung werden anhand realer Messungen an einem Monomorph in Multilayer-Technologie demonstriert. Die Anforderungen an das Verständnis des Materials beschränken sich auf Grundkenntnisse der ein- und mehrdimensionalen Analysis sowie der elementaren Newtonschen Mechanik, der technischen Mechanik und der Elektrizitätslehre.