单向轴压下压电矩形薄板的后屈曲问题

关 键 词:结构设计论文
资料等级:单向轴压下压电矩形薄板的后屈曲问题
发布时间:2016-12-9
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单向轴压下压电矩形薄板的后屈曲问题 对压电力学的研究已有50多年历史,其中线性问题已经研究得较充分 “ .由于压电材料在航空航天、微电子机械系统、机械以及生物工程等领域的广泛应用,对压电材料的应用研究非常活跃 .在压电结构的屈曲方面,Chandrashekhara 利用一阶剪切变形理论和有限元法对集成有离散或连续传感器的迭层板的屈曲控制问题进行研究,该文求电场时,只是简单地用电压除以板厚进行处理.Thompson 叫等对阶梯柱条的屈曲控制进行了实验研究,并与弯曲理论的结果作了比较,分析了作动器的控制效果.Tzou 等用级数展开法分析了压电圆板的静态、屈曲和动力问题.Chase等结合最优控制理论和有限元法,求出了集成有传感器和作动器板的临界荷载和屈曲模态.Wang “ 利用直接差分法分析了中间粘贴有一对压电层的柱状结构的颤振和屈曲问题,其所建立的模型考虑了极化方向和轴向的电场作用.丁浩江 等把位移和应力进行分解并利用状态空间法,获得了层合压电矩形板线性稳定问题的三维精确解.田晓耕 、赵国忠 引、姚林泉等分别对压电薄板屈曲和后屈曲问题进行了有限元分析.Shen 在只考虑极化一横向压电效应的情况下,利用高阶剪切变形理论和摄动法对复杂荷载和边界条件下集成有作动器的层合板的后屈曲问题进行了研究,对电场的处理与文献[9]相同.但压电结构的屈曲研究是近10年的事情,前述研究在处理压电层时作了许多简化,有些则没有考虑电场与机械场间的相互耦合作用,所以现有的研究远远没有满足工程应用的要求.由于传感器、作动器和MicroelectroMechanical系统等结构的工作环境往往复杂,荷载多样,所以,对压电结构的非线性后屈曲问题进行研究,具有重要的理论和工程意义.作者在原有研究的基础上,利用双重Fourier级数展开和Galerkin方法求得压电矩形薄板非线性后屈曲问题的解析解.
编辑评价
利用双重Fourier级数展开和Galerkin方法获得单向轴压和简支边界条件下压电矩形薄板后屈曲问题的解析解.发现几何参数对屈曲路径的影响与各向同性板类似,后屈曲荷载与压电一电介质综合参数有线性关系,后屈曲路径中存在材料共振现象.最后分析材料参数和几何参数对后屈曲路径的影响.
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