横观各向同性压电矩形薄板的非线性振动 被引量：5

1

作者 陈炎 韩景龙 刘人怀 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期18-24,共7页

由于压电材料在航空航天轻形结构动力控制中的广泛应用 ,压电结构的非线性机理成为工程界急需解决的问题。为了拓广压电结构的理论基础 ,本文对于横观各向同性压电矩形薄板 ,给出了大挠度条件下的应变位移关系 ,利用 Hamilton原理导出... 由于压电材料在航空航天轻形结构动力控制中的广泛应用 ,压电结构的非线性机理成为工程界急需解决的问题。为了拓广压电结构的理论基础 ,本文对于横观各向同性压电矩形薄板 ,给出了大挠度条件下的应变位移关系 ,利用 Hamilton原理导出了压电矩形薄板的非线性振动方程 ,并用双重 Fourier级数展开和 Galerkin方法获得四边简支压电矩形薄板非线性自由振动的解析解 ,分析了材料参数和几何参数对振动特性的影响。 展开更多

关键词 横观各向同性压电材料 薄板 变分原理 非线性

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四点弯曲压电梁导电裂纹尖端附近的横观各向同性损伤 被引量：1

2

作者 杨新华 董靓 +2 位作者 王乘 陈传尧 胡元太 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期394-402,共9页

　根据电焓密度函数建立了压电材料静态损伤本构模型,详细讨论了横观各向同性力电损伤的一些特征,最后通过对四点弯曲PZT＿PIC151梁跨中导电裂纹附近横观各向同性损伤的数值分析,研究了裂纹深度和外加力、电载荷对损伤分布的影响规律
... 　根据电焓密度函数建立了压电材料静态损伤本构模型,详细讨论了横观各向同性力电损伤的一些特征,最后通过对四点弯曲PZT＿PIC151梁跨中导电裂纹附近横观各向同性损伤的数值分析,研究了裂纹深度和外加力、电载荷对损伤分布的影响规律·　结果表明:裂纹深度和力载荷对力电损伤都有非常明显相似的影响,随着裂纹深度和力载荷的增大,裂纹尖端的力电损伤明显增大,范围也相应扩大;电载荷对力损伤完全不同于对电损伤的影响,电载荷单调地改变裂纹尖端力损伤的大小,不改变力损伤的区域尺寸。 展开更多

关键词 横观各向同性损伤 导电裂纹 压电陶瓷 四点弯曲梁

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柱面受温度载荷的轴对称横观各向同性压电热弹性圆柱的精化理论

3

作者 吴迪 赵宝生 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期282-287,316,共6页

将精化理论的研究方法推广到轴对称横观各向同性压电热弹性圆柱的研究中,利用压电热弹性问题的轴对称通解以及准调和函数的Bessel算子函数表示方法,获得了该圆柱在柱面受温度载荷作用下的精确耦合场;当柱面受到随轴向Z增大而逐渐减小的... 将精化理论的研究方法推广到轴对称横观各向同性压电热弹性圆柱的研究中,利用压电热弹性问题的轴对称通解以及准调和函数的Bessel算子函数表示方法,获得了该圆柱在柱面受温度载荷作用下的精确耦合场;当柱面受到随轴向Z增大而逐渐减小的轴对称量纲为一的温度载荷时,绘制出圆柱在半径r分别为0.2、0.4、0.6、0.8、1.0时的位移分量、电势、温度增量沿轴向z的分布。结果表明:圆柱在同一高度的情况下,径向位移和轴向位移随半径增大而增大,电势的绝对值也随半径的增大而增大,而温度增量随半径的变化则不明显。此外,本文还通过算例验证了该精化理论应用的正确性。 展开更多

关键词 轴对称圆柱 压电热弹性材料 横观各向同性 精化理论 BESSEL函数

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有限元法结合压痕法估算BNKT薄膜的压电应力常数 被引量：1

4

作者 王巍 苏亮 郑学军 《湘潭大学自然科学学报》 CAS 北大核心 2016年第1期15-20,共6页

考虑基底效应的影响,将压电应变系数与压电应力常数的关系式作为补充方程,通过有限元法结合纳米压痕法估算了横观各向同性0.85Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3-0.15K_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3(BNKT)薄膜的压电应力常数.在正向分析中,通过无量纲分析和... 考虑基底效应的影响,将压电应变系数与压电应力常数的关系式作为补充方程,通过有限元法结合纳米压痕法估算了横观各向同性0.85Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3-0.15K_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3(BNKT)薄膜的压电应力常数.在正向分析中,通过无量纲分析和有限元模拟,得到最大压痕荷载、加载曲线指数与BNKT薄膜压电应力常数之间的无量纲方程.在反向分析中,利用纳米压痕实验得到沉积在硅基底上BNKT薄膜的压痕曲线,将实验数曲线中的最大压痕荷载和加载曲线指数代入正向分析建立的无量纲方程,联立补充方程进行求解,得到多组不同误差下的解,取误差最小时相应的解e_(15)=0.28 C/m^2,e_(31)=7.72 C/m^2,e_(33)=18.26C/m^2为BNKT薄膜的压电应力常数. 展开更多

关键词 纳米压痕 压电应力常数 有限元法 横观各向同性压电薄膜

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有限元结合纳米压痕法确定ZnO薄膜的压电系数 被引量：1

5

作者 刘伟 吴远志 +2 位作者 叶拓 邓彬 郑学军 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期96-100,共5页

为准确表征横观各向同性ZnO薄膜材料的压电性能,以沉积在硅基底上的ZnO薄膜为研究对象,结合有限元法和纳米压痕法确定了ZnO薄膜的压电系数。正向分析,用ABAQUS软件的压电模块模拟了纳米压痕实验,分别确定了薄膜压电系数与最大加载力、... 为准确表征横观各向同性ZnO薄膜材料的压电性能,以沉积在硅基底上的ZnO薄膜为研究对象,结合有限元法和纳米压痕法确定了ZnO薄膜的压电系数。正向分析,用ABAQUS软件的压电模块模拟了纳米压痕实验,分别确定了薄膜压电系数与最大加载力、加载曲线指数之间的无量纲方程。反向分析,对ZnO薄膜/硅基底体系进行纳米压痕实验,将实验最大加载力和加载曲线指数代入无量纲方程,确定ZnO薄膜的压电系数为e15=-0.40C/m2,e31=-0.43C/m2和e33=1.20C/m2。本结论对ZnO薄膜的实际应用具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 ZNO薄膜 压电系数 横观各项同性 有限元法 纳米压痕

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压电体椭圆孔边的力学分析 被引量：7

6

作者 戴隆超 郭万林 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期224-228,共5页

基于复变函数的方法,以PZT-4材料为例,分别采用精确电边界条件和非导通电边界条件进行了远场均匀载荷作用下的横观各向同性压电体椭圆孔的力学分析并与相关结果进行对比。结果表明当椭圆孔退化为圆孔时,无论在远场作用力载荷或电载荷,... 基于复变函数的方法,以PZT-4材料为例,分别采用精确电边界条件和非导通电边界条件进行了远场均匀载荷作用下的横观各向同性压电体椭圆孔的力学分析并与相关结果进行对比。结果表明当椭圆孔退化为圆孔时,无论在远场作用力载荷或电载荷,两种电边界条件下的结果均能完全吻合。随着椭圆孔的愈加尖锐化,非导通电边界条件逐渐不能适用。 展开更多

关键词 压电体 椭圆孔 横观各向同性 电边界 复变函数

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含椭圆形夹杂的压电体平面应变问题 被引量：3

7

作者 戴隆超 郭万林 佘崇民 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2005年第12期1463-1469,共7页

利用复变函数理论,对在无限远处均匀应力和电位移载荷作用下的含有椭圆形弹性夹杂的横观各向同性压电材料,作了力电分析.在该文有限元结果和前人相关理论解的基础上,提了出一个可接受的认为弹性夹杂体内的应力场为常应力场的假设.在采... 利用复变函数理论,对在无限远处均匀应力和电位移载荷作用下的含有椭圆形弹性夹杂的横观各向同性压电材料,作了力电分析.在该文有限元结果和前人相关理论解的基础上,提了出一个可接受的认为弹性夹杂体内的应力场为常应力场的假设.在采用了不导通电边界条件之后,获得了以复势形式表示的压电基体的和弹性夹杂体内部的应力场解. 展开更多

关键词 椭圆形夹杂 横观各向同性 压电体 复势

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层状压电介质空间轴对称问题的状态空间解 被引量：18

8

作者 王建国 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期115-120,共6页

从横观各向同性压电介质空间轴对称问题的基本方程出发，建立了压电介质空间轴对称 问题的状态变量方程．对状态变量方程进行Ｈａｎｋｅｌ变换，得到以状态变量表示的单层压电介 质在Ｈａｎｋｅｌ变换空间中的解．讨论了３种不同特征根... 从横观各向同性压电介质空间轴对称问题的基本方程出发，建立了压电介质空间轴对称 问题的状态变量方程．对状态变量方程进行Ｈａｎｋｅｌ变换，得到以状态变量表示的单层压电介 质在Ｈａｎｋｅｌ变换空间中的解．讨论了３种不同特征根的情况．利用提出的解得到了半无限压 电体在垂直集中载荷和点电荷作出下的Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ解．利用传递矩阵方法导出了多层压电介 质空间轴对称问题解的一般解析式． 展开更多

关键词 层状压电介质 横观各向同性 轴对称问题 状态变量方程 传递矩阵 解析解 压电材料 状态空间解

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层状压电、压磁介质轴对称问题的状态空间解 被引量：9

9

作者 关群 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2003年第1期117-122,共6页

文章从横观各向同性层状压电、压磁和弹性介质空间轴对称问题的基本方程出发,建立了压电、压磁和弹性介质空间轴对称问题的状态变量方程。同时对状态变量方程进行Hankel变换,得到以状态变量表示的单层压电、压磁和弹性介质在Hankel变换... 文章从横观各向同性层状压电、压磁和弹性介质空间轴对称问题的基本方程出发,建立了压电、压磁和弹性介质空间轴对称问题的状态变量方程。同时对状态变量方程进行Hankel变换,得到以状态变量表示的单层压电、压磁和弹性介质在Hankel变换空间中的解,通过Caylay-Hamilton原理和利用传递矩阵方法导出了多层压电、压磁和弹性介质空间轴对称问题的解。 展开更多

关键词 压磁介质 状态空间解 层状压电 弹性介质 横观各向同性 轴对称问题 状态变量方程

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压电、压磁弹性体的空间问题研究 被引量：1

10

作者 关群 何顺荣 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期709-712,共4页

从横观各向同性压电、压磁弹性体空间问题的基本方程出发,建立由位移、电势和磁势函数所表示的控制偏微分方程组,通过引入势函数来研究压电,压磁弹性体的空间问题一般解.针对压电、压磁半无限体受法向集中力作用,导出位移、应力、电位... 从横观各向同性压电、压磁弹性体空间问题的基本方程出发,建立由位移、电势和磁势函数所表示的控制偏微分方程组,通过引入势函数来研究压电,压磁弹性体的空间问题一般解.针对压电、压磁半无限体受法向集中力作用,导出位移、应力、电位移、电势、磁感和磁势函数的具体表达式. 展开更多

关键词 压电、压磁弹性体 横观各向同性 空间问题

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轴对称压电圆板的非线性动力响应

11

作者 傅衣铭 张普 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期467-472,共6页

基于Von Kármán板理论和压电材料力学,考虑横向剪切变形,建立了轴对称压电圆板的非线性运动方程,提出了相应的力学与电学边界条件。求解时,首先应用Galerkin方法,将非线性偏微分运动方程转化为仅含时间变量的非线性常微分方... 基于Von Kármán板理论和压电材料力学,考虑横向剪切变形,建立了轴对称压电圆板的非线性运动方程,提出了相应的力学与电学边界条件。求解时,首先应用Galerkin方法,将非线性偏微分运动方程转化为仅含时间变量的非线性常微分方程。然后,应用Newmark-β方法将时间函数离散,整个问题应用Newton迭代法求解。算例中,求得了压电圆板线性振动基频,验证了方程和求解方法的可靠性,讨论了压电效应、几何非线性、结构尺寸、力学和电学荷载等因素对板非线性动力响应的影响。 展开更多

关键词 轴对称压电圆板 横观各向同性 非线性动力响应

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压电、压磁复合结构的力学作用

12

作者 陶玲 关群 《工程与建设》 2007年第6期837-838,845,共3页

嵌入薄板里的压电、压磁片作动器在板内产生作动力,根据变形协调,得出其弯矩推导公式。并对压电、压磁片厚度不同以及嵌入深度不同在板内产生的弯矩值进行比较,得出其作动力大小跟压电、压磁片厚度和嵌入深度有关的结论。

关键词 压电 压磁 叠层板 作动力 横观各向同性

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压电界面裂纹裂尖强度因子的显式计算公式 被引量：1

13

作者 仲红俊 雷钧 张传增 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期418-421,436,共5页

对常见横观各向同性压电材料(TIP)中界面裂纹的裂纹面与压电材料的极化方向成任意夹角的一般情况进行了研究,通过推导得到了计算裂尖强度因子的显式外推公式,同时给出了裂纹面与极化方向垂直的典型情况下的外推公式。这些显式计算公式... 对常见横观各向同性压电材料(TIP)中界面裂纹的裂纹面与压电材料的极化方向成任意夹角的一般情况进行了研究,通过推导得到了计算裂尖强度因子的显式外推公式,同时给出了裂纹面与极化方向垂直的典型情况下的外推公式。这些显式计算公式为常见数值方法如有限元法及边界元法在压电材料断裂力学中的应用提供了便利。 展开更多

关键词 界面裂纹 裂尖强度因子 横观各向同性 压电材料

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基于偶应力压电理论的双层矩形微板静态特性分析

14

作者 许瑞发 张荣敏 +1 位作者 周莎莎 李安庆 《齐鲁工业大学学报》 CAS 2023年第3期18-24,共7页

基于偶应力压电理论发展了一个新的横观各向同性双层压电微板力学模型,根据变分原理推导了该模型的控制方程,并利用傅里叶级数法获得了数值解。基于该模型,分析了双层矩形微板的中心挠度与轴向应力等静态特性。结果表明,当无量纲相对厚... 基于偶应力压电理论发展了一个新的横观各向同性双层压电微板力学模型,根据变分原理推导了该模型的控制方程,并利用傅里叶级数法获得了数值解。基于该模型,分析了双层矩形微板的中心挠度与轴向应力等静态特性。结果表明,当无量纲相对厚度t大于1时,本模型的计算结果明显小于应变梯度理论的计算结果。当远离中性层时,轴向应变有增大趋势,而且轴向应力的分布呈现出分段式。本模型对压电微超声换能器的设计具有指导意义。 展开更多

关键词 双层微板 横观各向同性 压电效应 偶应力

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