壓電功能梯度板的簡化理論與解析解.pdf

1、壓電功能梯度材料作為智能材料的一種,在智能結(jié)構(gòu)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。壓電功能梯度材料不僅具有智能材料的正、逆壓電效應(yīng),而且還具有材料性質(zhì)和結(jié)構(gòu)呈梯度變化的特點(diǎn)。這樣人們可以通過改變壓電材料性能參數(shù)沿某一方向連續(xù)變化的方法得到期望的性能。目前,國內(nèi)外對壓電功能梯度材料的力學(xué)行為研究已有了大量的成果,主要集中在熱響應(yīng)、靜力響應(yīng)、動力響應(yīng)、穩(wěn)定性分析、斷裂分析以及結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和參數(shù)識別等方面。研究對象主要是梁、板、殼等典型的結(jié)構(gòu)。采用的理

2、論主要有簡化模型法、層合模型法、漸近法和精確解法。但是應(yīng)用簡化理論研究壓電功能梯度板的工作,現(xiàn)在做的還并不多。為此,本文提出了基于經(jīng)典板理論的壓電功能梯度矩形板的Kirchhoff簡化理論和基于-階剪切理論的壓電功能梯度矩形板和圓板的Rdssner-Mindlin簡化理論。 第1章緒論中主要介紹了壓電功能梯度材料的發(fā)展和應(yīng)用背景,國內(nèi)外壓電功能梯度材料力學(xué)行為的研究,以及壓電功能梯度材料簡化理論的研究狀況、研究內(nèi)容,最后指出了本

3、文所要做的工作。 第2章主要根據(jù)經(jīng)典板理論的Kirchhoff假設(shè),推導(dǎo)了四邊簡支的壓電功能梯度板在力電耦合作用下的解析解。 第3章根據(jù)Reissner-Mindlin假設(shè),推導(dǎo)出了在考慮剪切變形的情況下,壓電功能梯度矩形板的解析解。 第4章給出了具體的算例,并將本文理論解和有限元解做了對比,驗(yàn)證了我們理論的正確性。 第5章根據(jù)Reissner-Mindlin假設(shè)推出了壓電功能梯度圓板在軸對稱荷載作用下的