具損傷微納米結(jié)構(gòu)的非線性動力學(xué)分析.pdf

1、壓電材料作為一種新型的材料在各行各業(yè)中得到廣泛的運用。壓電元器件的廣泛運用促進(jìn)批量生產(chǎn)制造技術(shù)的成熟。批量化程度越高，單個元器件成本越低，相比傳統(tǒng)元件的優(yōu)勢越明顯。同時，由于廣泛使用，暴露出來的問題就越多。隨著幾何尺寸的縮小，元器件的力學(xué)特性卻不是宏觀尺寸的對應(yīng)縮小，表現(xiàn)出與幾何尺寸相關(guān)性。另一方面，壓電元器件在制造和使用過程中不可避免的會帶來損傷，元器件出現(xiàn)微小損傷立刻更換不太現(xiàn)實，這時對元器件損傷分析具有很大的意義。許多壓電元器件都

2、可以簡化為微梁模型，本文針對損傷壓電層合懸臂微梁模型，展開如下幾個方面的研究:
　　考慮尺寸效應(yīng)和損傷效應(yīng)，研究具損傷微梁在電場和結(jié)構(gòu)場的耦合作用下的非線性坍塌特性。文中構(gòu)建了考慮尺寸效應(yīng)和損傷效應(yīng)的壓電微梁的本構(gòu)關(guān)系。首先進(jìn)行理論分析，基于連續(xù)介質(zhì)力學(xué)理論和Euler-Bernoulli梁理論推導(dǎo)出具損傷壓電微梁的非線性動力學(xué)控制方程，采用Galerkin法將控制方程轉(zhuǎn)變?yōu)槌Ｎ⒎址匠?，由?shù)值積分求解微梁的響應(yīng)。討論幾何非線性、微