No linealidad del comportamiento elástico de las cerámicas piezoeléctricas

Se describen y comparan tres métodos experimentales de la caracterización no lineal del comportamiento elástico de resonadores, según se mantenga constante la tensión, la corriente o la frecuencia. Se muestra la equivalencia entre los tres métodos, describiendo con detalle la implementación del último. La alteración de la impedancia eléctrica en función de la corriente en el entorno de la frecuencia de resonancia es la mejor forma de expresar el comportamiento no lineal, permitiendo predecir la aparición de histéresis. La relación entre incrementos no lineales de la reactancia X y de la resistencia R se mantiene notablemente lineal, la dependencia de estas magnitudes con la corriente mecánica obedece a una ley potencial de exponente no entero.  Para evitar el calentamiento inherente a  las medidas con alta señal se propone la excitación por medio de trenes de onda o ráfagas, y el tratamiento posterior de la respuesta eléctrica y de  la velocidad v, obtenidas durante el régimen estacionario. El método se aplica adecuadamente tanto a cerámicas PZT blandas como duras. Sus características elásticas se comparan con las características dieléctricas y piezoeléctricas no lineales, obteniendo una relación explicable por el predominio de los mecanismos extrínsecos sobre los intrínsecos.

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