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Numerische Modellierung und Simulation von bleifreien Relaxor-Ferroelektrikum-Kompositen

Streich, Friedemann

Abstract:

Das elektromechanische Verhalten zweier neu entwickelten, auf Natrium-Bismut-Titanat basierenden bleifreier Ferroelektrika sowie daraus bestehenden Zweilagenkompositen wird durch Experimente und numerische Simulationen untersucht. Für die Finite-Elemente-Methode wird hierzu ein dreidimensionales, vollständig elektromechanisch gekoppeltes Materialmodell entwickelt. An Hand einer Parameterstudie werden die elektromechanischen Kopplungseigenschaften der Zweilagenkomposite optimiert.

Abstract (englisch):

The electromechanical behavior of two new sodium bismuth titanate based lead-free ferroelectric materials as well as bilayer composites are investigated in experiments and numerical simulations. For the Finite-Element-Method, a fully coupled, three dimensional ferroelectric constitutive model is developed. In a parameter study, the electromechanical coupling of bilayer composite is optimized.


Volltext §
DOI: 10.5445/KSP/1000152861
Veröffentlicht am 10.03.2023
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Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Angewandte Materialien – Werkstoff- und Grenzflächenmechanik (IAM-MMI)
Publikationstyp Hochschulschrift
Publikationsdatum 10.03.2023
Sprache Deutsch
Identifikator ISBN: 978-3-7315-1259-2
ISSN: 2192-9963
KITopen-ID: 1000152861
HGF-Programm 43.31.01 (POF IV, LK 01) Multifunctionality Molecular Design & Material Architecture
Verlag KIT Scientific Publishing
Umfang IX, 257 S.
Serie Schriftenreihe des Instituts für Angewandte Materialien, Karlsruher Institut für Technologie ; 112
Art der Arbeit Dissertation
Fakultät Fakultät für Maschinenbau (MACH)
Institut Institut für Angewandte Materialien – Werkstoff- und Grenzflächenmechanik (IAM-MMI)
Prüfungsdatum 29.09.2022
Schlagwörter Finite-Elemente-Simulation, Piezoelektrizität, Ferroelektrizität, bleifreie Ferroelektrika, Finite-Elemente-Simulation, Piezoelectricity, Ferroelectricity, Lead-Free Ferroelectrics
Referent/Betreuer Kamlah, Marc
Kohl, Manfred
KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft
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