안녕하세요.

저는 대학교4학년 학부 기계공학과를 졸업하고

이제 대학원으로 막 진학하였는데

갑자기 노즐개폐를 위해 반응속도가 빠른 압전체를 써야해서

압전체의 구동을 FBD으로 그릴려고 하는데 의문이 생겨서 질문드립니다.

질문의 요지는 이겁니다.

압전체에 인가전압을 걸어주면, 전압은 압전체의 1.변위를 결정한다 2.힘을 결정한다

둘중에 뭐가 맞는건가 입니다.(변위결정하면 당연히 그게 힘이 되고 힘결정하면 그게 당연히 변위가 되니까 어느게 좀 더 원론적? 근본적인 것인가 싶어서요)

자세한 질문은 그러니까

맨위에처럼 생긴 stacked-piezoelectric이 있고, 저기에 전압을 인가하면

두번째 처럼 길어지는 것이있는데

맨아래 사진처럼 앞뒤를 고정시켜버린체로 전압을 인가해버리면

전압은 같게걸리고, 전압이 변위를 결정지었는데, 가로로는 못늘어나니까 휘어버리나요?

아니면 전압은 같게걸리고, 전압이 힘을 결정짓기 때문에, 그냥 힘은 가하는데 일은 0 이되고 끝나나요(물론 반작용때문에 조금은 휘겠죠?)

좀 더 명확하게 하기 위해서 두번째 질문..

맨위는 일반 적층형압전체구요

두번째는 전압을 가해서 늘어난 압전체에요.

예를 들어 전압을 120V로 고정시키고, 시간은 충분히 긴시간 (한 5초정도면 무한대라고 봐도되겟죠?)동안 전압을 인가할거에요

m은 질량이고m1<<<m2구요.

만약 전압이 변위를 결정짓는다면, 속도는 느리더라도 충분히 긴 시간동안 전압을 인가했다면

m1, m2 관계없이 늘어난 길이는 같겠죠 (당연히 조금은 차이가 나겠죠)

만약 전압이 힘을 결정짓는다면, 늘어난 길이 자체가 크게 차이나겠죠.

여기까지입니다.

물론 변위를 결정해도 변위로인해서 힘이생기니까 같은말인데요? 이런 대답을 기대하는건아니구요..

설명이 쪼금 힘드네요ㅠㅠ

부탁드리겠습니다!

아는 만큼 설명해주시면 감사하겠습니다.

압전이나 전기쪽으로 전공이 아니어서 그쪽용어를 너무섞어쓰면 못알아듣지만

원론적으로 설명해주시면 천천히이해해보도록노력하겠습니다.