二維壓電片激勵(lì)彈性薄板的動(dòng)力分析.pdf

1、壓電片與梁、板或殼組成的智能結(jié)構(gòu)是應(yīng)用廣泛的一類智能結(jié)構(gòu)，這些智能結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于振動(dòng)與噪音控制、形狀控制、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。本文研究了壓電材料與彈性結(jié)構(gòu)之間的機(jī)電耦合的問(wèn)題，重點(diǎn)研究了壓電片與彈性薄板的模型和計(jì)算方法。
　　 本文前兩章介紹了有關(guān)壓電材料、樣條函數(shù)、高斯數(shù)值積分等基本理論，并通過(guò)兩個(gè)算例說(shuō)明了樣條函數(shù)在結(jié)構(gòu)分析中的適用性。然后總結(jié)了前人提出的嵌入式壓電元件的智能結(jié)構(gòu)模型和方法，并將其退化為純彈性的桿、梁和板模型。

2、在彈性結(jié)構(gòu)部分采用有限樣條法建立數(shù)學(xué)模型，在壓電元件部分中用壓電等效阻抗代表壓電元件的動(dòng)態(tài)特性。接著根據(jù)力學(xué)和電學(xué)上的關(guān)聯(lián)條件將兩部分關(guān)聯(lián)起來(lái)，最終建立了壓電智能結(jié)構(gòu)的機(jī)電耦合作用模型。詳細(xì)分析了在二維壓電片激勵(lì)下彈性薄板的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，分別模擬了薄板振動(dòng)的時(shí)域和頻域信號(hào)，并與其它計(jì)算方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。分析表明：機(jī)電耦合作用模型與實(shí)驗(yàn)結(jié)果之間相互吻合，這類模型能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)二維壓電片激勵(lì)下彈性薄板的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。通過(guò)分析和計(jì)算表明：壓電智