壓電纖維復(fù)合材料梁的熱屈曲和自由振動(dòng)分析.pdf

1、壓電纖維復(fù)合材料(Piezoelectric Fiber Composites，簡(jiǎn)稱PFCs)作為一種新型的壓電材料，與傳統(tǒng)的壓電材料相比，表現(xiàn)出韌性好、質(zhì)量輕、正交各向異性、可設(shè)計(jì)性和廣闊的發(fā)展及應(yīng)用前景等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛的關(guān)注和研究。而梁結(jié)構(gòu)作為常用的機(jī)械和工程構(gòu)件，一直是力學(xué)學(xué)科的重要基礎(chǔ)研究?jī)?nèi)容之一。本文以壓電纖維復(fù)合材料細(xì)長(zhǎng)梁的一維模型作為研究對(duì)象，主要做了以下三方面的工作。
　　首先，基于Euler-Bernoulli梁

2、理論和軸線可伸長(zhǎng)梁的幾何非線性理論，運(yùn)用復(fù)合材料的相關(guān)理論知識(shí)，建立了壓電纖維復(fù)合材料梁在均勻溫度場(chǎng)和電場(chǎng)作用下的彈性大變形控制方程。
　　其次，采用打靶法數(shù)值求解了多未知量的強(qiáng)非線性常微分方程邊值問題，分別對(duì)復(fù)合材料梁在兩端固定，兩端簡(jiǎn)支和一端簡(jiǎn)支另一端固定三種邊界條件下的梁的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。得到了熱載荷下梁在不同壓電纖維體積分?jǐn)?shù)和電場(chǎng)強(qiáng)度作用時(shí)的過屈曲平衡構(gòu)形，分析和討論了壓電纖維體積分?jǐn)?shù)和電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)梁的過屈曲臨界溫度和過屈