考慮撓曲電效應的壓電結構的力學行為分析.pdf

1、撓曲電性（Flexoelectricity）是由應變梯度或者非均勻變形產生電極化的一種力電耦合效應。撓曲電性不僅可以增強壓電材料或結構的有效力電耦合效應，還能使中心對稱材料具有壓電效應。在納米尺度下，結構內存在很大的應變梯度，其撓曲電效應對結構的宏觀力學行為有非常顯著的影響。本文首先針對納米尺度的壓電直梁，利用哈密爾頓變分原理導出考慮撓曲電性的壓電直梁的基本方程。分別采用歐拉梁（Euler-Bernoulli beam）和鐵木辛柯梁（T

2、imoshenko beam）模型，以電學開路條件下的壓電梁為對象，研究了撓曲電效應對兩端簡支梁的靜態(tài)彎曲變形和極化強度的影響;其次，針對納米尺度的壓電圓板，利用哈密爾頓變分原理導出考慮撓曲電性的壓電圓板的基本方程，采用克?；舴虬?Kirchhoffplate)模型，分別研究了在電學開路和短路條件下，撓曲電效應對外邊簡支的壓電圓板和內外邊均簡支的壓電圓環(huán)靜態(tài)彎曲的影響;最后，針對由壓電和壓磁材料構成的多鐵性磁電雙層梁的拉伸和彎曲耦合變形