二維壓電片激勵彈性薄板的動力分析.pdf

1、壓電片與梁、板或殼組成的智能結(jié)構(gòu)是應用廣泛的一類智能結(jié)構(gòu)，這些智能結(jié)構(gòu)可應用于振動與噪音控制、形狀控制、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測等領(lǐng)域。本文研究了壓電材料與彈性結(jié)構(gòu)之間的機電耦合的問題，重點研究了壓電片與彈性薄板的模型和計算方法。
　　 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，并通過兩個算例說明了樣條函數(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態(tài)特性。接著根據(jù)力學和電學上的關(guān)聯(lián)條件將兩部分關(guān)聯(lián)起來，最終建立了壓電智能結(jié)構(gòu)的機電耦合作用模型。詳細分析了在二維壓電片激勵下彈性薄板的動態(tài)響應，分別模擬了薄板振動的時域和頻域信號，并與其它計算方法和實驗結(jié)果進行了對比。分析表明：機電耦合作用模型與實驗結(jié)果之間相互吻合，這類模型能夠準確預測二維壓電片激勵下彈性薄板的動態(tài)響應。通過分析和計算表明：壓電智