基于ANSYS的交叉指形電極壓電纖維復(fù)合材料仿真研究.pdf

1、交叉指形電極壓電纖維復(fù)合材料利用纖維形壓電相和交叉指形電極,不僅提高復(fù)合材料的韌性,而且使復(fù)合材料具有各向異性的驅(qū)動(dòng)性能.因此在智能材料與結(jié)構(gòu)中有著廣泛的應(yīng)用前景.有限元法作為一種廣泛應(yīng)用于工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、力學(xué)分析的工具,將它應(yīng)用于交叉指形電極壓電纖維復(fù)合材料的性能分析中具有非常重要的意義.本文采用有限元軟件ANSYS,分析了影響交叉指形電極純陶瓷壓電元件和交叉指形電極壓電纖維復(fù)合材料驅(qū)動(dòng)性能的各種因素和規(guī)律.本文的主要研究?jī)?nèi)容為:一、介

2、紹了有限元法及其軟件ANSYS在壓電復(fù)合材料分析中的應(yīng)用,建立了壓電復(fù)合材料彈性矩陣及其坐標(biāo)變換方法,分析了在ANSYS中壓電材料模型的建立過(guò)程,提出了求解壓電復(fù)合材料驅(qū)動(dòng)應(yīng)變的體積加權(quán)法.二、應(yīng)用有限元法研究了分支電極中心距、分支電極寬度和壓電片厚度對(duì)交叉指形電極純陶瓷壓電元件驅(qū)動(dòng)應(yīng)變和驅(qū)動(dòng)應(yīng)力的影響規(guī)律;作為對(duì)比,分析了相同外形尺寸的普通電極純陶瓷壓電元件的驅(qū)動(dòng)應(yīng)變和驅(qū)動(dòng)應(yīng)力.三、應(yīng)用有限元法研究了纖維外形尺寸、分支電極到纖維表面的