NOUVELLES PROCÉDURES TRIDIMENSIONNELLES DE CARACTÉRISATION DES MATÉRIAUX PIÉZOÉLECTRIQUES

Résumé
La caractérisation des matériaux piézoélectriques s'effectue au moyen de procédures décrites dans les normes IEEE. Elles sont basées sur l'utilisation de modèles unidimensionnels (MASON ou KLM) qui supposent que les modes de vibration sont découplés. Or, pratiquement, cette hypothèse est mise en défaut du fait de l'existence des couplages dus aux effets POISSON et piézoélectriques. La modélisation tridimensionnelle proposée reposant sur des hypothèses indépendantes du mode et de la géométrie considérés, conduit à un ensemble de résultats cohérents où existent certaines redondances. Elle fournit pour un mode particulier toutes les fréquences de résonance correspondant aux modes longitudinaux. Enfin, les relations générales tridimensionnelles se réduisent aux expressions simplifiées unidimensionnelles lorsque sont introduites les conditions de vibration unimodale et unidimensionnelle.

Abstract
Piezoelectric material characterization is carried out by means of procedures described in IEEE Standards. They are based on the MASON'S one-dimensional model or the KLM one. In these models, the vibration modes are assumed to be non-coupled. In practice this hypothesis fails because there are always POISSON'S ratios and piezoelectric effects. The three-dimensional modelling which is proposed uses hypotheses which do not depend on the considered mode and the sample geometry. It leads to a set of coherent results where there is a certain redonduncy and gives all the resonance frequencies related to longitudinal modes. Finally general relationships reduce to one-dimensional equations when one-dimensional assumptions are introduced in the 3D-modelling.