1.PVDF压电效应

材料的压电效应是指某些晶体在受到外力作用（如压力或拉力）时，会产生电荷的分离和电势的变化。这种现象被称为压电效应，表现为晶体表面的电荷密度和电势随机分布，这种现象又被称为自发电势。相反，当在压电晶体上施加电场时，晶体会发生形变，这种现象被称为反向压电效应。

聚偏二氟乙烯( PVDF) 压电薄膜作为一种高分子传感材料，在水声探测、声学成像、声学材料测量、触觉感知、医疗检测等领域均有着广泛的应用。与压电陶瓷材料相比，PVDF压电薄膜的特性阻抗与水介质接近，适合作为透声水听器的敏感材料。

我接下来关于PVDF压电特性的研究是为了制作水听器及其阵列。主要应用PVDF的d33模式，及其在厚度方向上的应变-电荷模式。

2.COMSOL研究

这里我们选择三维建模，进行声-压电相互作用的频域研究。

3.COMSOL几何建模

我们首先在全局定义中设定好建模的参数。

在几何建模中，我们可以通过这些参数进行设置从而得到这样一个模型（这里做的比较简单因为刚刚开始，主要是在空气域中构建了一个三明治类型的PVDF传感器，用银浆做电极）

在几何建模完成后我们可以预定义一些区域和边界

例如这里我定义的导电区域，我选择了银浆电极层

辐射边界选择所有几何体的相邻外部边界

4.材料选择

关于材料的选择，这里由于分析的理论模型尽可能与实际测试相符合，我这里不给定具体数据，大家可以自行设置。

跟据预定义的区域去选择材料即可

5.COMSOL物理场设置

这里我们做的仿真实在空气中对PVDF进行声场的声压耦合，所以会涉及到一下几个场

这里主要讲解下压力声学这个场的设置

我们主要添加一个垂直于PVDF表面的入射压力场，

以下是入射压力场的设置，这里的未知参数都在前面给出的参数定义中。

因为我这里最终想要得到的是声波作用下，PVDF产生的电荷，但是这里是没有办法直接得到电荷值的，所以我们选择测量电压，这样只需要在静电场的设置需中添加接地和终端输出到电路就可以测量了。

注意这里终端类型选择电路。然后我们在电路中接上电压表就可以测量了

6.网格划分

由于我们这次仿真做的研究相对较为简单，因此网格可以直接由自由四面体生成即可。

7.结果

最终我们可以得到在40Hz下100Pa声压对PVDF的应力影响

同时通过电压探针可以得到PVDF产生的电势

8.总结

由于本人也处于学习阶段，仅供参考用于本人复习使用，后续会继续更新相关这方面的仿真学习，有相关研究兴趣的朋友欢迎交流

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