智能材料球?qū)ΨQ問(wèn)題的振動(dòng)分析.pdf

1、由智能材料組成的智能結(jié)構(gòu)是一種具備自感知、自診斷、自適應(yīng)、自修復(fù)等功能的仿生結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。壓電、壓磁材料是一種新型的智能材料，廣泛用于超精密定位、激光微加工、數(shù)控車床、機(jī)器人和閥門控制等領(lǐng)域，故對(duì)它的動(dòng)力學(xué)研究已成為必要。本文從一般彈性材料在空間球?qū)ΨQ簡(jiǎn)諧荷載下的響應(yīng)開始研究，給出了彈性材料的瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，得出彈性動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的位移、應(yīng)力、應(yīng)變物理量的解析解。在此基礎(chǔ)上考慮空間球?qū)ΨQ彈性壓電材料，不計(jì)體力、體電荷和體電流，由運(yùn)動(dòng)方程、幾

2、何方程以及梯度方程結(jié)合壓電效應(yīng)得到在外加簡(jiǎn)諧荷載和電位勢(shì)作用下的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，給出了位移、應(yīng)力、應(yīng)變、電位移、電場(chǎng)強(qiáng)度和電位勢(shì)各量的解析解。然后考慮電磁耦合效應(yīng)，研究壓電、壓磁材料在球坐標(biāo)系下，不計(jì)體力、體電荷和體電流的情況下，由運(yùn)動(dòng)方程、梯度方程、壓電和壓磁的本構(gòu)方程導(dǎo)出在外加簡(jiǎn)諧荷載、電位勢(shì)和磁勢(shì)作用下應(yīng)力、應(yīng)變、位移、電位移、電場(chǎng)強(qiáng)度、電位勢(shì)、磁感、磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁位勢(shì)各未知量的穩(wěn)態(tài)解。最后，本文通過(guò)具體數(shù)值計(jì)算，比較了一般彈性材料、壓電