Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Computational evaluation of poling induced stress fields in a piezoelectric ceramic

100%

Degiorgi V. G.

|

2000

|

tom Vol. 5, no 1

89-100

EN

Poling, the process of applying an electric field to activate and orient a material's piezoelectric response in a preferred direction, is an essential step in the manufacture of ferroelectric ceramics for use in smart devices. In this work finite element techniques are used to calculate electric field and stress. Poling, the process of applying an electric field to activate and orient a material's piezoelectric levels resulting from the poling process. The effects of electrode spacing, material condition and the strength and sequencing of applied fields during poling are examined using computational experiments. The material section evaluated is a thin panel of PZT-5A ceramic.

2

Modelowanie MES konstrukcji inteligentnych

86%

Ścisło Ł.

|

2011

|

tom R. 108, z. 3-M

113-121

PL

W dzisiejszych czasach dużą rolę w systemach tłumienia drgań ma klasa materiałów o własnościach adaptacyjnych w literaturze określanych jako materiały inteligentne. Do jednych z najbardziej popularnych należą elementy piezoelektryczne (PZT), które mogą być stosowane m.in. w systemach redukcji drgań i hałasu. Celem artykułu jest przedstawienie niektórych z możliwych analiz numerycznych inteligentnej belki, przy zastosowaniu metody elementów skończonych (MES) w programie ANSYS. Przedstawione zostaną trzy przykładowe analizy: modalna, harmoniczna oraz analiza dynamiczna stanów przejściowych. Szczególna uwaga poświecona będzie dynamicznej analizie transientowej, która umożliwia implementacje i dalszy rozwój systemu kontroli przy użyciu parametrycznego języka programowania programu ANSYS (ADPL). Udowodnione zostanie, iż możliwe jest stworzenie poprawnie działającego modelu, który w przyszłości posłuży do wyboru najodpowiedniejszej metody sterowania, która zostanie także przetestowana na stanowisku laboratoryjnym.

EN

Development in materials engineering effected in discovery of new materials which have adaptive properties. One of the most popular ones are piezoelectric elements (PZT) which may be implemented in vibration control systems. The paper presents some of the possible analyses of a smart beam which exist in the laboratory carried out using finite element method (FEM) in ANSYS. Three of the particular analyses will be presented: modal analyses, harmonic analyses and transient analyses. Special attention will be given to transient dynamic analyses which allows implementation and development of a control system using ANSYS Parametric Design Language (APDL).

3

Analiza stanu przejściowego drgań belki z elementami piezoelektrycznymi metodą elementów skończonych

86%

Kozień M. , Ścisło Ł.

|

2011

|

tom R. 108, z. 1-M

75-81

PL

Zastosowanie sterowanych elementów piezoelektrycznych, rozmieszczonych w odpowiedniej konfiguracji na powierzchni drgającej belki jest jedną ze współcześnie rozwijanych metod redukcji ich drgań. Jednym z istotnych zagadnień jest tłumienie wielomodalne. Elementy piezoelektryczne - aktuatory - powinny być rozmieszczone na powierzchniach zewnętrznych w taki sposób, aby leżały w obszarach o dużej krzywiźnie wynikającej z postaci drgań. Możliwe są dwie podstawowe realizacje układu: pasywny bez sterowania, dobrany na określone częstotliwości, lub aktywny ze sterowaniem. Celem pracy było zbudowanie i przetestowanie kodu pozwalającego na analizę stanu przejściowego drgań wymuszonych belki. Uzyskane rezultaty analiz pokazują, ze możliwy staje się zapis algorytmu sterowania w języku APDL pakietu metody elementów skończonych Ansys.

EN

Application of the controlled piezoelectric elements, suitable distributed over the external surfaces of the vibrating beam is one of the contemporary applied method of reduction of its vibrations. One of the important problems is the multimodal damping. The piezoelectric elements - actuators - should be distributed on the external surfaces in areas of high curvatures comminf from the vibrations shapes. Two basic attemps of damping can be applied: active one with control system or and passive one designed for chosen frequency. The aim of the paper was to built and to test tke numerical code for transient analysis of excited and active damped beam. The obtained results makes possible to do the next step: to write the APDL control procedure in the Ansys finite element method system.

4

Synthesis and properties of magnetorheological fluids

86%

Kozłowska J. , Leonowicz M.

|

tom Vol. 31, nr 3

312-315

EN

Magnetorheological fluids MRFs on a basis of synthetic oil and carbonyl iron were synthesized and studied. Various types of stabilizing agents and two sizes of iron particles were used. It was found that application of the appropriate stabilizer plays a crucial role in formation of usable magnetorheological properties. In our studies the best properties presented MRFs processed with application of hydrophilic nanosilica Aerosil A200. The most suitable for practical applications appears iron with particle size 10 ?m, which shows greater difference between the viscosity and shear stress, when measured without an in the magnetic field. The shear modules obtained in a magnetic field of 0.3 T were: complex shear modulus G* - 1.2 MPa, storage modulus G? - 1.2 MPa and loss modulus G" - 0.35 MPa.

PL

Wytworzono i przebadano ciecze magnetoreologiczne MRFs na bazie oleju syntetycznego i żelaza karbonylkowego. Zastosowano rożne rodzaje stabilizatora i dwie wielkości cząstek Fe. Stwierdzono, że zastosowanie odpowiedniego stabilizatora odgrywa istotną rolę w zachowaniu się MRFs. Najlepsze właściwości uzyskano dla nanokrzemionki AerosilA200 (rys. 1÷3). Najodpowiedniejsze do praktycznych zastosowań jest żelazo o cząstkach 10 ?m, wykazujące największą rożnicę lepkości i naprężeń stycznych mierzonych bez pola magnetycznego i w polu (rys. 4, 5). Moduły ścinania dla najlepszej MRF, w polu magnetycznym 0,3 T, wynosiły: moduł zespolony G* - - 1,2 MPa, moduł zachowawczy G - 1,2 MPa, moduł stratności G" - 0,35 MPa (rys. 6).

5

Possibilities of Application of Smart Materials in Vibratory Machines

86%

Giergiel M.

|

2008

|

tom Vol. 12, nr 1

61-68

EN

Along with the increasing dimensions, speed, and output of modern machines, rising problems are being encountered in their design and construction. Based on the consideration made, the conclusion can be drawn that from the point of view of mechatronical design of vibratory machines it is necessary to determine precise model of machine including driving system, especially model of inductive motor. In this paper application of piezomaterials used as distributed sensor and actuator for active vibration control is shown. The research proved that piezoelectric patches could be applied to systems in which the control of dynamic features is required.

6

Preparation and study of model magnetorheological fluids

86%

Turczyn R. , Kciuk M.

|

2008

|

tom Vol. 27, nr 2

131-134

EN

The aim of this work was preparation of the model magnetorheological (MR) fluids. Basic properties of prepared MR fluids, as their response to an external magnetic field and their stability, were investigated. Moreover (furthermore) few results concerning stabilizing effect of various additives are presented. Design/methodology/approach: Model MR fluid was prepared using three type of carriers: silicone oil OKS 1050, synthetic oil OKS 352, mineral oil OKS 600 mixed with carbonyl iron powder CI HQ. Furthermore, to reduce sedimentation Aerosil 200 and 972, Arsil 1100 and Arabic gum were added as stabilizers. MR effect was measured using device working as Couette's viscosimeter equipped with coil generating magnetic field. Sedimentation was measured by simply observation of changes in boundary position between clear and turbid part of MR fluid placed into glass tube. Findings: Influence of the additives presence on the MR effect was determined. The presence of additives did not diminish the magnetic effect but even increased the dynamic viscosity in existence of an external magnetic field. The stability of MR fluid was improved by adding additives to the formulation. Moreover, increasing stabilizer concentration further enhanced the MR fluid stability. The best result was achieved in case of Aerosil 9782 at 2% content. Research limitations/implications: MR fluids with excellent properties can be applied in various fields of civil and safety engineering, transportation and life science. However, due to sedimentation, MR fluid response to magnetic field is restricted and in an extreme situation could lead to the fail that is why further efforts must be still made in order to obtain even better results. Originality/value: This article provides set of new data about improvement of MR fluid stability in the presence of selected stabilizers and contains few remarks how the formulation of MR fluid affect its properties.

7

Sterowalne materiały inteligentne w budownictwie

72%

Ścisło Ł.

|

2011

|

tom R. 108, z. 1-B

163-171

PL

Dzięki rozwojowi techniki i materiałoznawstwa coraz więcej nowych materiałów znajduje zastosowanie w wielu dziedzinach techniki, w tym także w budownictwie. Jedną z ciekawszych możliwości wartych bacznej uwagi może być pewna klasa materiałów, w bibliografii określana jako materiały inteligentne (smart materials, inteligent materials). Konstrukcje inteligentne znalazły szczególne zastosowanie tam, gdzie wymagane jest szybkie i skuteczne tłumienie dźwięków i wibracji. Jednym z głównych zagadnień artykułu jest pokazanie kilku możliwych rozwiązań aplikacyjnych wykorzystujących materiały inteligentne w budownictwie. Przedstawiony zostanie przegląd literatury i zastosowań oraz pokazane zastaną przykładowe aplikacje autora. Szczególna uwaga zostanie skupiona na cieczy magneto-reologicznej (MR) oraz przetwornikach piezoelektrycznych (PZT) jako klasie materiałów mogących mieć szerokie zastosowanie we współczesnym budownictwie, zwłaszcza w budowie konstrukcji mostowych. Zaprezentowane zostanie także wykorzystanie tłumika MR w celu tłumienia drgań długich lin mostów podwieszanych oraz zastosowanie przetworników piezoelektrycznych wykorzystywanych do tłumienia drgań i dźwięków wytworzonych przez wibrującą strukturę płytowo-belkową, taką, jaka występuje w przypadku mostów kratownicowych.

EN

Due to development of modern technologies and material science more new materials can be implemented in many different fields, including civil engineering. One of the most interesting possibilities is the use of the special class of materials which in literature are being referred to as smart or intelligent materials. Intelligent structures can be especially used in cases where fast and efficient way of damping sounds and vibrations is required. The focus of the paper is to show a few possible implementations in civil engineering where smart materials may be used. The current research will be presented as well as two of the possible implementations developed by the author. Two types of the controllable materials will be presented, magnetorheological fluid (MR) used in MR damper and piezoelectric transducers (PZT) used in vibrations suppression systems, as the classes of materials which can be used in many applications in modern civil engineering- especially in bridges structures. The application where MR dumper is being used for vibration mitigation system for long lines of cable stayed-bridges will be shown as well as application where the system of piezoelectric transducers is used for damping sounds and vibrations of plate and beam structures. Such structures are used for plate girder or truss bridges.

8

Piezoelectric layer modelling by equivalent circuit and graph method

72%

Buchacz A. , Wróbel A.

|

2007

|

tom Vol. 20, nr 1-2

299-302

EN

Purpose: It is generally well known engineering applications of standard materials for example aluminium, gold, steel etc. In recent years, piezoelectric materials beeing used to construct new mechatronical systems. In this paper equivalent circuit of piezoelectric was delivered and it was modeled by graph methods. This kind of modeling by graph methods it is author's method. Design/methodology/approach: Piezoelectric layer was modeled by Mason's equivalent circuit. Graph method for complex system was delivered. This method is based on the matrix method and the application of the graph aggregation. Findings: After examination of piezoelectric layer, the matrix of impedance was delivered and complex system was analysed by graph methods. This matrix was author's idea for impedance calculation of systems compound of many elements. Research limitations/implications: Recurent formula and the analysis of other kinds of smart materials are proposed in the future research. Practical implications: Piezoelectrics are widely applied as sensors and actuators. The advantages such as: little dimensions, simple structure, low noise factor at operating provide wide applications at vibration generating, damping, conversing of mechanical energy into electrical energy, elements of precise positioning and many others. Originality/value: Graph method for piezoelectric layer for modeling complex system.

9

Crack arrest model for a piezoelectric strip subjected to Mode-I loadings

72%

Bhargava R. R. , Setia A.

|

2007

|

tom Vol. 20, nr 1-2

215-218

EN

Purpose: The present paper aims at proposing a crack arrest model for an infinitely long narrow, poled ceramic strip weakened by a finite hairline straight crack when the edges of the strip are subjected to combined mechanical and electrical loads. Design/methodology/approach: (Model) As a consequence of loads the rims of crack open forming a yield zone ahead of each tip of the crack. To arrest the crack from further opening the rims of the yield zones are subjected to normal cohesive quadratically varying yield point stress. Two cases are presented when edges of the strip are subjected to: Case-I-in-plane stresses and electrical displacement or Case-II-in-plane stresses and in-plane electric field. Problems are solved using Fourier integral transform method. Findings: The stress intensity factor, yield zone length, crack opening displacement, crack growth rate have been calculated. Their variation with respect to affecting parameters viz. yield zone length, width of the strip, material constant, electrical and mechanical loads has been depicted graphically. Research limitations/implications: The material of the strip is assumed mechanically brittle and electrically ductile consequently mechanically singularity is encountered first. The investigations in this paper are carried at this level. Also the crack yielding under the loads is considered small scale hence the yield zone is assumed to be lying on the line segment ahead of the crack. Practical implications: Piezoelectric ceramics are widely used as sensors and actuators, this necessity prompts the fracture study on such ceramics under different loading conditions. Originality/value: The paper gives an assessment of the quadratically varying load required to be prescribed on yield zones so as to arrest the opening of the crack. The investigations are useful to smart material design technology where sensors and actuators are manufactured.

10

Energy-saving materials and technologies - nanomaterials, new smart materials

72%

Motyl E.

|

2003

|

tom Vol. 39, nr 14

42-48

EN

The progress of technology has given us more precise, energy-saving and less expensive manufacturing technologies that can make an unprecedented diversity of new products. Nanotechnology offers building new generation of products that are cleaner, stronger, lighter and more precise. The new class of modern materials have appeared. Nanomaterials have found very new applications. Nanocomposites, polymeric nanocomposites, polymer-ceramic nanocomposites have a number of improved physical properties. This article shows review of tendency in modern advanced materials including smart and active materials.

11

Thermoelectric properties of expanded graphite as filler of multifunctional cement composites

72%

Pichór W. , Frąc M.

|

2012

|

tom R. 12, nr 3

205-209

EN

This paper presents the results of investigations on the thermoelectric properties of expanded graphite obtained by different methods. The expanded graphite was subjected to thermal treatment by two different ways: by rapid heating in a furnace and by irradiated microwave. For each of the methods, graphite was expanded in different conditions for the purpose of investigating the influence of thermal treatment on their thermoelectric properties. The bulk density and thermoelectric properties (Seebeck coefficient) of expanded graphite were measured. The results of the investigations show that the method and time of thermal treatment have a major influence on the thermoelectric properties of expanded graphite.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości termoelektrycznych grafitu ekspandowanego otrzymanego różnymi metodami. Wykorzystano dwie metody ekspandacji: przez gwałtowne podgrzanie w piecu laboratoryjnym oraz przez poddanie działaniu promieniowania mikrofalowego. W przypadku metody bezpośredniego ogrzewania proces prowadzono w różnej temperaturze w zakresie 500÷1000°C i przy różnym czasie ogrzewania, natomiast w metodzie mikrofalowej zmienną poza czasem procesu była moc dostarczona do próbki. Wyniki pomiaru współczynnika Seebecka pokazały, że metoda ekspandacji oraz czas procesu mają duży wpływ na otrzymane właściwości termoelektryczne grafitu ekspandowanego.

12

Ferroelektromagnetyczne jednofazowe materiały inteligentne

72%

Surowiak Z. , Bochenek D.

|

2007

|

tom R. 59, nr 4

128-142

PL

W artykule przedstawiono stan badań ceramicznych materiałów ferroelektromagnetycznych. Materiały te są równocześnie ferroelektrykami (antyferroelektrykami / ferrielektrykami) i ferromagnetykami (antyferromagnetykami / ferrimagnetykami) i jako takie należą do rodziny multiferroikowych materiałów inteligentnych. Są nimi niektóre związki chemiczne i roztwory stałe o różnych typach struktury krystalicznej, w tym: perowskity, bizmutowe tlenki o warstwowej strukturze, boracyty, heksagonalne manganity typu RMnO3, heksagonalne fluoryty typu Ba-MeF4 oraz niektóre związki o strukturze heksagonalnego BaTiO3. W wyniku sprzężenia elektrycznie i magnetycznie uporządkowanych podukładów ferroelektromagnetyki wykazują efekt magnetoelektryczny. Oznacza to, że ich spontaniczna polaryzacja i spontaniczne namagnesowanie mogą być zmieniane zarówno zewnętrznym polem elektrycznym jak i magnetycznym. Liczne zastosowania ferroelektromagnetyków obejmują różnego rodzaju sensory i przetworniki z magnetycznie modulowaną piezoelektrycznością i elektrycznie modulowaną magnetostrykcją.

EN

A review of the most important investigations of the ceramic ferroelectromagnetic materials are presented in this paper. Materials these are ferroelectrics (antiferroelectrics / ferrielectrics) and ferromagnetics (antiferromagnetics /ferrimagnetics) simultaneously and so they belong to family of the multiferroic smart materials. They belong to them some single-phase chemical compounds and solid state solutions with different types of structures, it in this: perovskites, bismuth layered structure oxides, boracites, hexagonal manganites of RMnO3 - type, hexagonal fluorites of BaMeF4 - type and certain compounds of hexagonal BaTiO3 - type. In result of magnetically and electrically ordered systems coupling, these materials can shows magnetoelectric effect. This determines that their spontaneous polarization and spontaneous magnetization may by modified by applying an external electric or magnetic fields. Specific device applications of ferroelectromagnetics include multiple state memory devices, sensors and transducers with magnetically modulated piezoelectricity or electrically modulated magnetostriction.

13

Materiały funkcjonalne i złożone w transporcie lotniczym

72%

Surowska B.

|

2008

|

tom nr 3

30-40

PL

Od wielu lat w lotnictwie wykorzystywane są materiały kompozytowe, które przy stosunkowo niewielkim ciężarze cechują się bardzo dobrymi właściwościami mechanicznymi. Pozwala to na zbudowanie bardzo wytrzymałej i lekkiej konstrukcji samolotu, a w związku z tym na obniżenie kosztów eksploatacji. Niestety doskonałe właściwości mechaniczne kompozytów ulegają znacznemu obniżeniu w momencie pojawienia się uszkodzenia. Dlatego poszukuje się nowych materiałów złożonych o wyższej odporności na pękanie oraz sposobów diagnozowania stanu struktury w procesie jej wytwarzania i eksploatacji. Do materiałów nowej generacji należą laminaty metalowo-kompozytowe (FML). Są to laminaty składające się z warstw cienkiej blachy metalowej i kompozytu polimer-włókno ceramiczne lub polimerowe. Laminaty takie charakteryzują się doskonałymi właściwościami równocześnie metalu i włóknistego kompozytu polimerowego. Taka kombinacja daje w rezultacie nową generację materiałów hybrydowych o właściwościach hamowania i blokowania rozwoju pęknięć przy cyklicznym obciążeniu, bardzo dobrej charakterys. yce obciążenia i udarności oraz niskiej gęstości. Inną nową klasą materiałów są materiały inteligentne, o sterowalnych właściwościach, uzyskiwanych przez zastosowanie komponentów ze stopów z pamięcią kształtu lub wbudowanie systemów specjalnych, jak układy włókien piezoelektrycznych lub optycznych. Ich coraz większa dostępność i wyjątkowe właściwości fi zyczne sprawiają, że mogą one być z powodzeniem integrowane z innymi materiałami w celu uzyskania właściwości nieosiągalnych na żadnej innej drodze. Wbudowane elementy aktywne, tworzące rozproszoną sieć sensorów i/lub aktywatorów dają możliwość realizacji zadanych zadań monitorowania, adaptacji i sterowania elementem konstrukcyjnym.

EN

For many years aviation has made use of composite materials, which have very good mechanical properties combined with a relatively low weight. Their use enables construction of very durable and lightweight aircraft structures and reduces maintenance costs. Unfortunately, the excellent mechanical properties of composites decrease signifi cantly when damage occurs. That is why new hybrid materials with higher crack resistance and new methods for structural health diagnosing during manufacture and in service are being looked for. One class of new generation materials are fi bre-metal laminates (FML). They are laminates which consist of alternating thin metal layers and layers of polymer/ ceramic fi ber or polymer/polymer fi bre composite. Laminates of this kind share the excellent properties of both metal and fi brous polymer composite. Such a combination yields a new generation of hybrid materials with crack growth retardation and arrest capacities under cyclic loading, very good load-bearing and impact resistance characteristics, and low density. Another new class of materials are smart materials with programmable properties obtained by using shape memory alloys or by embedding special systems such as piezoelectric or optical fi bre systems. Their increasing availability and exceptional physical properties enable their successful integration with other materials to give properties unobtainable by any other method. The in-built active elements, which form a distributed network of sensors and/ or actuators, enable monitoring, adjustment, and control of structural elements.

14

Experimental and numerical studies of MR damper with prototype magnetorheological fluid

72%

Kciuk S. , Turczyn R. , Kciuk M.

Archives of Computational Materials Science and Surface Engineering

|

2010

|

tom Vol. 2, nr 3

117-124

EN

Purpose: Results of experimental studies of a prototype magnetorheological damper at various magnitudes of control current as well as the manner of modelling electromagnetic phenomena occurring in the damper are presented in this paper. Design/methodology/approach: Model MR fluid was prepared using silicone oil OKS 1050 mixed with carbonyl iron powder CI. Furthermore, to reduce sedimentation, as stabilizers was added Aerosil 200. The observations of the surface morphology of carbonyl iron and fumed silica were carried out using Digital Scanning Electron Microscope SUPRATM25 ZEISS. The effect of magnetic field on magnetorheological fluid is modelled by the finite element method. Findings: The presented model meets the initial criteria, which gives ground to the assumption about its usability for determining the dynamics properties of mechanical systems, employing the finite element method using ANSYS software. Research limitations/implications: The elaborated model can be use for modelling the semi active car suspension dynamics. Originality/value: The actual-non-linear characteristics of magnetisation identified experimentally were used as the values of relative magnetic permeability of the piston housing material. The possibility of application, e.g. real characteristics of material magnetisation and faster and faster calculation machines make possibility the creation of more precise models and more adequate ones to reality.

15

Ferroikowe materiały inteligentne

72%

Surowiak Z. , Bochenek D.

|

2007

|

tom Vol. 48, nr 6

50-60

PL

W artykule przedstawiono ogólną charakterystykę materiałów ferroikowych (kryształy, ceramika). Nazwą materiały ferroikowe obejmuje się materiały ferromagnetyczne (FM), ferroelektryczne (FE) i ferroelastyczne (FES). Te trzy rodzaje materiałów nazywane są podstawowymi ferroikami. Mechanicznym lub elastycznym analogiem ferromagnetyzmu i ferroelektryczności jest ferroelastyczność. Materiały wykazujące jednocześnie właściwości ferroelektryczne (FE) i ferroelastyczne (FES) nazywane są ferroelastoelektrykami (FE+FES=FESE). Ferroiki (FE, FM, FES) i ferroelastoelektryki (FESE) należą do rodziny materiałów inteligentnych. Są one defi niowane jako materiały, które mogą być zmieniane i kontrolowane przez zewnętrzne bodźce (magnetyczne, elektryczne, mechaniczne, cieplne). Materiały inteligentne mogą znaleźć zastosowanie w różnych dziedzinach techniki (automatyzacja, procesy kontroli, robotyka, wytwarzanie materiałów, technika lotnicza, trakcje elektryczne, elektronika, technika obronna, technika medyczna i biotechnologia).

EN

In article the generał characteristics of ferroic materials (crystals and ceramics) were showed. Ferroic crystals are those crystals which involve at least one phase transition which changes the directional symmetry of the crystal. The term ferroic materials is a generał term covering ferromagnetic materials (FM) ferroelectric materials (FE) and ferroelastic materials (FES). These three types of ferroics are called primary ferroics. Mechanicai or elastic analogue of ferromagnetism and ferroelectricity is called ferroelasticity. Materials exhibiting both ferroelectric and ferroelastic properties are called ferroelastoelectrics (FE+FES). The ferroics (FM, FE, FES) and ferroelastoelectrics (FE+FES) belong to family on smart materials. They be defined broadly that materials that can by altered or controlled by an extemal stimulus (magnetic, electric, mechanicai, thermal). Smart materials can by used in a variety of applications and in diverse industries such as automation, process control, robotics, materials processing, aerospace, automotive, electronics, defense technologies and medical technique.

16

Model for a piezoelectric strip of crack arrest subjected to Mode-I loadings

58%

Bhargava R. R. , Setia A.

|

2009

|

tom Vol. 1, nr 1

5-12

EN

Purpose: In the present paper a crack arrest model is proposed for an infinitely long narrow poled piezoelectric strip embedded with a centrally situated finite hairline straight crack. Design/methodology/approach: The ceramic of the strip is assumed to be mechanically brittle and electrically ductile. Combined mechanical and electrical loads applied at the edge of the strip open the rims of the crack in mode-I deformations. Consequently a yield zone protrudes ahead of each tip of the crack. Under small scale yielding the yield zone are assumed to lie on the line segment along the axis of the crack. To arrest the crack from further opening the rims of the yield zones are subjected to normal, cohesive quadratically varying yield point stress. Two cases are considered: Case-I the edges of the strip are subjected to in-plane normal and in-plane electrical displacement and in Case-II the in-plane stresses and in-plane electrical field are applied on the edges of the strip. In each case problem is solved using Fourier transform method which finally reduces to the solution of integral equation. Findings: Analytic expressions are derived for stress intensity factor, yield zone, crack opening displacement, crack growth rate, variation of these quantities with respect to affecting parameters viz. width of the strip, yield zone length, crack length, material constants for different ceramics have been plotted. Research limitations/implications: The material of the strip is assumed mechanically brittle and electrically ductile consequently mechanically singularity is encountered first. The investigations in this paper are carried at this level. Also the crack yielding under the loads is considered small scale hence the yield zone is assumed to be lying on the line segment ahead of the crack. Practical implications: Piezoelectric ceramics are widely used as sensors and actuators, this necessity prompts the fracture study on such ceramics under different loading conditions. Originality/value: The paper gives an assessment of the quadratically varying load required to be prescribed on yield zones so as to arrest the opening of the crack. The investigations are useful to smart material design technology where sensors and actuators are manufactured.