Прикладная теория изгибных колебаний пьезоактивного биморфа в рамках несвязной краевой задачи термоэлектроупругости
- Авторы: Соловьев А.Н.1,2, Чебаненко В.А.2,3, Германчук М.С.4
-
Учреждения:
- Донской государственный технический университет
- Южный федеральный университет
- Южный научный центр РАН
- Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского
- Выпуск: Том 69, № 2 (2023): Труды Крымской осенней математической школы-симпозиума
- Страницы: 364-374
- Раздел: Статьи
- URL: https://ogarev-online.ru/2413-3639/article/view/327776
- DOI: https://doi.org/10.22363/2413-3639-2023-69-2-364-374
- EDN: https://elibrary.ru/UZSLLN
- ID: 327776
Цитировать
Полный текст
Аннотация
В работе рассматриваются поперечные установившиеся колебания пьезоактивного биморфа в постановке плоской деформации. Задача решается в рамках линейной термоэлектроупругости, при этом температурная задача решается отдельно и распределение температуры учитывается в определяющих соотношениях электроупругости. На основе гипотез типа Кирхгофа-Лява для механических величин и симметричного квадратичного распределения электрического потенциала строится приближенная теория расчета колебаний биморфа. Проведены численные эксперименты для различных случаев закрепления и возбуждения колебаний. Результаты этих экспериментов сравнивались с расчетами, произведенными с помощью метода конечных элементов в пакете COMSOL и показали адекватность построенной теории в низкочастотной области.
Об авторах
А. Н. Соловьев
Донской государственный технический университет; Южный федеральный университет
Email: solovievarc@gmail.com
Ростов-на-Дону, Россия
В. А. Чебаненко
Южный федеральный университет; Южный научный центр РАН
Email: valera@chebanenko.ru
Ростов-на-Дону, Россия
М. С. Германчук
Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского
Автор, ответственный за переписку.
Email: germanchukms@cfuv.ru
Симферополь, Россия
Список литературы
- Bednarek S. Elastic and magnetic properties of heat-shrinkable ferromagnetic composites with elastomer matrix// Mater. Sci. Engrg. B.- 2000.- 77.- С. 120-127.
- Binh D.T., Chebanenko V.A., Duong L.V., Kirillova E., Thang P.M., Soloviev A.N. Applied theory of bending vibration of the piezoelectric and piezomagnetic bimorph// J. Adv. Dielectrics. -2020.- 10, № 3. -2050007.
- Du J.K., Wang J., Zhou Ya. Thickness vibrations of a piezoelectric plate under biasing fields// Ultrasonics.- 2006.- 44.-С. 853-857.
- Huang J. Micromechanics determinations of thermoelectroelastic fields and effective thermoelectroelastic moduli of piezoelectric composites// Mater. Sci. Engrg. B.- 1996.- 39.-С. 163-172.
- Kulikov G.M., Mamontov A., Plotnikova S. Coupled thermoelectroelastic stress analysis of piezoelectric shells// Composite Structures. -2015.- 124.- С. 65-76.
- Levin V. Exact relations between the effective thermoelectroelastic characteristics of piezoelectric composites// Int. J. Engrg. Sci. - 2013.- 66-67.- С. 14-20.
- Levin V.M., Rakovskaja M.I., Kreher W.S. The effective thermoelectroelastic properties of microinhomogeneous materials// Int. J. Solids Structures.- 1999.- 36.-С. 2683-2705.
- Nowacki W. Mathematical models of phenomenological piezoelectricity// Banach Center Publ. - 1985.- 1, № 15.- С. 593-607.
- Pasternak I., Pasternak R., Sulym H. A comprehensive study on Green’s functions and boundary integral equations for 3D anisotropic thermomagnetoelectroelasticity// Eng. Anal. Bound. Elem. - 2016.- 64.- С. 222-229.
- Soloviev A.N., Chebanenko V.A., Oganesyan P.A., Chao S.-F., Liu Y.-M. Applied theory for electroelastic plates with non-homogeneous polarization// Mater. Phys. Mech.- 2019.- 42, № 2.- С. 242-255.
- Xu K., Noor A.K., Tang Y.Y. Three-dimensional solutions for coupled thermoelectroelastic response of multilayered plates// Comput. Methods Appl. Mech. Engrg.- 1995.- 126, № 3-4.-С. 355-371.
- Xu K., Noor A.K., Tang Y.Y. Three-dimensional solutions for free vibrations of initially-stressed thermoelectroelastic multilayered plates// В сб.: «Contemporary Research in Engineering Science».- Berlin-Heidelberg: Springer, 1995.-С. 593-612.
- Zhang C., Cheung Y.K., Di S., Zhang N. The exact solution of coupled thermoelectroelastic behavior of piezoelectric laminates// Comput. Struct. -2002.-80.-С. 1201-1212.
- Zhong X., Wu Y., Zhang K. An extended dielectric crack model for fracture analysis of a thermopiezoelectric strip// Acta Mech. Solida Sin. - 2020.- 33.- С. 521-545.
Дополнительные файлы
