陈熹
,
薛春霞
材料科学与工程学报
doi:10.14136/j.cnki.issn 1673-2812.2015.05.027
以压电陶瓷-金属-压电陶瓷对称层合板为研究对象,依据小挠度弯曲理论,根据Hamilton原理和Rayleigh-Ritz法推导出了电压激励下压电层合薄板的振动方程.以四边简支的压电层合薄板为算例,用ANSYS软件建立有限元模型并对其进行模态分析、瞬态动力学分析,仿真结果与理论值基本相符,验证了本文理论的正确性;通过改变电压幅值的大小分析其对中心节点位移响应幅值以及x,y方向应力幅值的影响.通过改变阻尼大小分析其对薄板横向位移的影响.数值模拟了薄板中心处节点x,y方向应力随时间的变化规律,并分析了薄板最大应力出现位置及随时间的变化规律,所得结论可为压电振子的设计和分析提供一定的理论参考.
关键词:
压电层合板
,
Hamilton原理
,
横向振动
,
ANSYS
王锋
,
唐国金
,
李道奎
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2005.01.029
给出了一种分析含任意内埋压电片复合材料层合板的高阶耦合模型,板的位移场采用三阶剪切理论,并提出了压电片中电势场在厚度方向的三次分布模式,可以更精确地描述力、电耦合作用下电场的非均匀分布.在平面应力的假设下给出了简化的压电材料本构方程,推导了基于该模型的压电层合板有限元计算公式,并对双压电片梁的弯曲和层合板的变形控制进行了计算,压电梁的弯曲计算结果与解析结果吻合良好,表明本文的模型和公式是精确有效的.
关键词:
高阶模型
,
压电层合板
,
有限元
,
智能结构
韩旭
,
龚双
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.06.027
针对压电层合板在机电耦合激振下的瞬态响应问题,提出一种高效混合数值计算方法.经过位移场、电势场在厚度方向的离散,利用机电耦合理论和哈密顿原理,推导出结构的运动方程.引入傅里叶变换,得到波数域内运动控制方程.应用模态分析方法求解波数域内的位移场和电势场,对结果进行傅里叶逆变换,得到空间域内的瞬态响应.以PZT-5A/0°PVDF铺层两相材料复合压电层合板为算例,分析了力、电耦合线载荷激励下,位移场和电势场的瞬态响应历程与分布规律,计算结果给出了该结构的动力学基本特征.该方法结合了有限元法、傅里叶变换和模态分析法,计算高频载荷激振下的压电层合板瞬态响应较一般有限元法大幅减少了单元的划分.该方法可推广至分析任意机电载荷下的各类铺层材料压电层合板瞬态响应问题.
关键词:
瞬态响应
,
混合数值法
,
弹性耦合波
,
压电层合板
王一臣
,
王熙
玻璃钢/复合材料
研究含蜂窝芯层的压电复合材料层合板的表面局部分层热屈曲,建立压电蜂窝层板模型,应用能量原理,计算在层板子层发生局部分层情况下,热屈曲的临界温度变化值.比较不同情况下屈曲临界温差的变化,分析不同因素对发生热屈曲时临界温度变化的影响.由计算结果可得,不同分层形状以及铺层角度对临界温度变换都会产生影响,其中以椭圆形分层具有最好的稳定性.同时临界温度变化也会随附加电场强度线性变化,在工程应用中可利用施加电场来有效防止压电层板局部分层发生屈曲.
关键词:
热屈曲
,
临界温度
,
蜂窝芯层
,
分层
,
压电层合板
