[EN] Articles from different areas which are closely related to the modelling of the stator of travelling wave ultrasonic motors (TWUMs) are
reviewed in this work. Thus, important issues relevant to this problem are identified from the areas of vibration of annular plates, laminated
plate theories, and modelling of piezoelectric transducers. From this integrated point of view, it becomes clear that there are some very
important issues yet to be addressed in the modelling of TWUMs. Firstly, the influence of material properties and stator dimensions on
output efficiency, electromechanical coupling coefficients (EMCC) and maximum output energy is to be investigated in more detail. Secondly,
the modelling of the electric potential field (by explicitly including the charge equation) for TWUMs seems to be a must for better prediction
of displacements and electric fields close to the resonance, as suggested by some recent works [1]. Moreover, the improvement of current
models by using shear deformation (or higher order) laminated plate theories (LPTs) in conjunction with approximated methods of solution
are discussed.
In addition to analytical models, those works using Finite Element and Finite difference Methods (FEM and FDM) for the modelling and
simulation of the TWUM stator dynamics are reviewed.
[ES] En este trabajo se realiza una revisión de los trabajos de investigación realizados en diversas áreas sobre el modelado del estátor de los motores
ultrasónicos de onda viajera (TWUMs). Entre los problemas relevantes que se han estudiado podemos citar la vibración de placas anulares,
las teorías de placas laminadas y el modelado de transductores piezoeléctricos. A raíz de este punto de vista integral se hace manifiesto
que todavía quedan asuntos importantes que estudiar en el modelado de los TWUMs. En primer lugar, la influencia de las propiedades
del material y las dimensiones del estátor en la eficiencia del motor, los coeficientes de acoplamiento electromecánico (EMCC) y la máxima
energía entregada deberían ser estudiados más detenidamente. En segundo lugar, el modelado de la distribución del campo eléctrico en los
TWUMs (incluyendo la ecuación de carga explícitamente) parece imprescindible para lograr una predicción mejor del desplazamiento y del
campo eléctrico cerca de la resonancia, como se ha apuntado en referencias actuales [1]. Además, se discute las mejoras que incorporaría a los
modelos existentes en la actualidad la inclusión de las teorías de placas laminadas (LPTs) con deformaciones de corte (o de orden superior),
resueltas mediante métodos aproximados. Como complemento a los modelos analíticos, se realiza asimismo una revisión de las técnicas de
elementos finitos (FEM) y diferencias finitas (FDM) empleadas en la simulación de la dinámica del estátor de los motores TWUM.
The authors are thankful for the support from the National Science and Research Office (Senacyt), the Institute for Human Resource
Development and Proficiency (IFARHU), both of Panama, and the European Union for its support through grant DE-4205.
Peer reviewed