智能材料懸臂梁的力-電耦合場(chǎng)分析.pdf

1、壓電材料在許多高科技領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。壓電元件既能作傳感器又能作驅(qū)動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)了傳感元件與動(dòng)作元件的統(tǒng)一。壓電材料在外力的作用下可以產(chǎn)生電場(chǎng)，這種效應(yīng)稱作它的正壓電效應(yīng)，正壓電效應(yīng)可用在傳感器方面；壓電材料在外加電場(chǎng)的作用下可以產(chǎn)生應(yīng)變，這種效應(yīng)稱作它的逆壓電效應(yīng)，逆壓電效應(yīng)可用在作驅(qū)動(dòng)器方面。目前對(duì)壓電類材料在智能結(jié)構(gòu)中的力-電耦合效應(yīng)的研究已成為一個(gè)比較活躍的領(lǐng)域，許多機(jī)構(gòu)對(duì)其展開了廣泛的研究。 本論文基于壓電彈性理論，主要

2、研究梯度功能壓電懸臂梁和多層壓電/復(fù)合懸臂梁的力-電耦合場(chǎng)?？紤]電極的影響，第三章給出了懸臂梁受不同荷載作用下的幾個(gè)解析解，包括自由端受力偶矩作用、表面受外加電場(chǎng)作用、梁自由端受軸向力作用等情況，并與不考慮電極時(shí)得到的解析解進(jìn)行了比較。第四章研究了多層壓電懸臂梁和多層復(fù)合懸臂梁的力-電耦合場(chǎng)。不同于基于初等彈性理論的傳統(tǒng)研究，各層的壓電系數(shù)和厚度可以不同，本文通過遞推公式得出了多層壓電/復(fù)合懸臂梁的精確解，并與數(shù)值分析結(jié)果以及其他研究者