Таранчук, А.А.Кушнір, Б.В.Taranchuk, A.Kushnyr, B.2019-12-222019-12-222019Таранчук А. А. Чисельно-аналітичне моделювання механічних коливань кварцових п'єзоелементів АТ-зрізу [Текст] / А. А. Таранчук, Б. В. Кушнір // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. – 2019. – № 1. – С. 32-38.2219-9365DOI: 10.31891/2219-9365-2019-63-1-32-38https://elar.khmnu.edu.ua/handle/123456789/8271Побудована COMSOL-модель кварцових п’єзоелементів товщинно-зсувних коливань та досліджені особливості їх збудження на основних та додаткових модах механічних коливань. Проведено порівняльний аналіз резонансних частот п’єзоелементів АТ-зрізу, розрахованих аналітичним шляхом та отриманих в результаті моделювання в COMSOL Multiphysics, який підтверджує адекватність проведених досліджень. Підтверджено високу ефективність використання пакету COMSOL Multiphysics для дослідження та оптимізації параметрів п’єзорезонансних пристроїв.COMSOL - a model of quartz piezo-element of thickness-shear vibrations was constructed and the features of their excitation on the basic and additional modes of mechanical vibrations were investigated. A comparative analysis of resonance frequencies of AT - cut piezo-elements, calculated analytically and obtained as a result of simulation in COMSOL Multiphysics, which confirms the adequacy of the conducted researches, was carried out. The high efficiency of the COMSOL Multiphysics package for research and optimization of piezo-resonance device parameters has been confirmed. A number of theoretical and practical works are devoted to solving the problems of oscillations of elastic piezoelectric plates. Thus, in, the authors developed a two-dimensional plate theory, which is used to analyze the low-order modes of thickness-shear oscillations. This theory for the study of mechanical oscillations of quartz piezoelectric elements has become widespread, in particular in [8,9] the proposed two-dimensional scalar differential equation describing higher-order modes for quartz PE AT-sections and SC-sections. The calculations presented are accurate only through the introduction of significant simplifications in the analysis of the mechanical vibrations of the piezoelectric plates. Thus, the assumption is that the effects occurring in the direction of the length and width of the piezoelectric elements of the TC of limited size oscillations are negligible compared to the deformations determined by their thickness. Therefore, in two-dimensional studies of piezoplates, their sizes are usually assumed to be infinitely large in length and width (or diameter). This does not in many cases provide the required accuracy of the calculations of the resonance frequencies, for example, for single- and double-convex (lens) PEs, and the determination of the quantities included in the calculation formulas is rather complicated and time-consuming.ukкварцовий резонаторп’єзоелемент AT-зрізутовщинно-зсувні коливаннямода збудження коливаньдвовимірна модельquartz resonatorAT-cut piezo-elementthickness-shear vibrationmode of oscillation excitation2-D modelСтаття621.397