摘要
针对压电功能梯度板的静力学问题,建立了一种基于三阶剪切变形理论的等几何分析求解方法.其中,定义功能梯度板的材料属性为板厚方向的幂函数分布,并假设压电功能梯度板中的机械位移场与电势场相互独立.利用压电材料的第二类本构方程以及哈密顿变分原理,推导出压电功能梯度板的相关等几何有限元方程.在压电功能梯度板的自由振动分析中,研究了各类机械边界条件的等几何数值方法的收敛性及精度问题.并分析了开短、路状电学边界条件、功能梯度指数n、功能梯度层的宽厚比、压电层与功能梯度层的厚度比对其固有频率的影响.分析了机械载荷、电载荷以及机电耦合情况下,压电功能梯度板的静态弯曲行为,并利用位移反馈控制规律实现了压电功能梯度板的闭环变形控制.通过算例及相关文献对比,表明了本文求解方法的精确性和可靠性.
基金项目
国家重点研发计划项目(2017YFC0805100)
国家自然科学基金(51577112)
安徽教育厅高校自然科学研究项目(KJ2018A0069)
安徽教育厅高校自然科学研究项目(KJ2019A0091)
NETL
NSTL
维普
万方数据