کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5014250 1463180 2018 38 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Active cancellation of unsteady stress oscillation in a functionally graded piezoelectric thin plate subjected to impact loading
ترجمه فارسی عنوان
لغو فعال ناشی از نوسانات ناگهانی استرس در ورق نازک پیزوالکتریک کارکردی تحت تاثیر بارگذاری
کلمات کلیدی
مشکل الکترواستاتیک ورق نازک پیزوالکتریک کارکردی نوسانات استرس ناشیانه، لغو فعال حرکت پیزوالکتریک،
ترجمه چکیده
هنگامی که یک ورق مواد درجه بندی شده تحت تاثیر فشار قرار می گیرد، نوسانات نامنظم تنش دینامیکی با استرس کششی القا می شود و بنابراین باعث آسیب جدی به صفحه می شود. در این مقاله، واکنش فعال ناشی از نوسان استرس ناشی از طریق حرکت پیزوالکتریک مورد بررسی قرار گرفته است. اولا یک مسئله الکترود الاستودینامیکی یک بعدی در یک ورق نازک پیزوالکتریک تحت فشار تحت تاثیر قرار داده شده به صورت ریاضی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و فرض می شود که خواص مواد به صورت ضریب تغییر در جهت ضخامت متفاوت است. نتایج تحلیلی به حالت لغو نوسان منجر می شود که مولفه پویا از بیان ریاضی تنش از بین می رود. ثانیا، با استفاده از روش ویژگی ها، یک مسئله الکترود الاستودینامیکی مشابه به صورت عدیده ای مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد، در حالی که خواص مواد در جهت ضخامت بر اساس توزیع کم قدرت فرض می شود. ولتاژهای حرکتی که نوسانات استرس نامتناهی را برای مقادیر مختلف مقدار کسر حجمی لغو می کنند، با استفاده از شرایط لغو نوسان حاصل از تجزیه و تحلیل ریاضی مشکل اول بدست می آید. با استفاده از نتایج به دست آمده، واکنش فعال ناشی از نوسان استرس غیر ممکن است حتی در صورت ورق ورق نازک پیزوالکتریک کارکرد دیگری نیز ممکن است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی مکانیک
چکیده انگلیسی
When a functionally graded material plate is subjected to impact pressure, an unsteady oscillation of dynamic stress with tensile stress is induced and thus may cause serious damage to the plate. In this paper, active cancellation of the unsteady stress oscillation through piezoelectric actuation is investigated. First, a one-dimensional electro-elastodynamic problem in a functionally graded piezoelectric thin plate subjected to impact pressure is mathematically analyzed under the assumption that material properties vary exponentially in the thickness direction. The analytical results lead to the oscillation cancelling condition that the dynamic component disappears from the mathematical expression of stress. Secondly, employing the method of characteristics, a similar electro-elastodynamic problem is numerically analyzed when material properties are assumed to vary in the thickness direction according to a power low distribution. The actuation voltages which cancel the unsteady stress oscillations for various values of the volume fraction exponent are found to be obtained by utilizing the oscillation cancelling condition derived from the mathematical analysis of the first problem. Applying the obtained results, active cancellation of the unsteady stress oscillation may be possible even in the case of another functionally graded piezoelectric thin plate.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: European Journal of Mechanics - A/Solids - Volume 67, January 2018, Pages 84-91
نویسندگان
, , ,