کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6706224 502913 2016 18 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Vibration analysis of piezoelectric ceramic circular nanoplates considering surface and nonlocal effects
ترجمه فارسی عنوان
تجزیه و تحلیل ارتعاش نانوپلاکت های دایره ای پیزوالکتریک با توجه به اثرات سطحی و غیر موضعی
کلمات کلیدی
پیزوالکتریک، پالت، اثرات سطحی، اثرات غیر موضعی، فرکانس، لرزش،
ترجمه چکیده
بر اساس نظریه پیزو الکتریکی سطح و پیزو الکتریکی غیر موضعی، تئوری جدید دو بعدی نانولوله های پیزوالکتریک و شرایط مرزی با استفاده از اصل همیلتون مشتق شده است. ارتعاش آزاد و اجباری نانوپلاکت های دایره ای سرامیکی پیزوالکتریک ابتدا با معادلات دو بعدی مشتق شده مورد بررسی قرار می گیرد. راه حل های بسته به دست آمده و اثرات سطحی بررسی می شود. نتایج ارائه شده در این مقاله می تواند به برخی از کلاسیک ها به صورت تئوری و عددی کاهش یابد. معلوم شده است که اثرات سطحی و غیر موضعی تأثیر زیادی بر عملکرد نانوپلاتهای دایره ای پیزوالکتریک از نظر فرکانس رزونانس، جابجایی، استرس، پتانسیل الکتریکی، جریان، میزان خازن و سایر مقادیر دارد. ضخامت قابل توجهی از صفحه پیزوالکتریک برای اولین بار محاسبه می شود، که در زیر آن اثر وابسته به اندازه واضح است که باید در نظر گرفته شود. این یافته ها می تواند راهنمایی موثر برای توضیح پدیده فیزیکی خاصی در مورد ویژگی های الکترومکانیکی وابسته به اندازه و طراحی تجربی دستگاه های پیزوالکتریک در مقیاس نانو ارائه دهد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی عمران و سازه
پیش نمایش مقاله
تجزیه و تحلیل ارتعاش نانوپلاکت های دایره ای پیزوالکتریک با توجه به اثرات سطحی و غیر موضعی
چکیده انگلیسی
Based on the theory of surface piezoelectricity and nonlocal piezoelectricity, a novel two-dimensional theory of piezoelectric nanoplates and boundary conditions are derived by utilizing the Hamilton's principle. The free and forced vibrations of piezoelectric ceramic circular nanoplates are first investigated with the derived two-dimensional equations. Closed-form solutions are obtained and surface effects are examined. The results presented in this paper can be reduced to some classical ones theoretically and numerically. It has been revealed that the surface and nonlocal effects have a great influence on the performance of piezoelectric circular nanoplates in terms of resonant frequency, displacement, stress, electrical potential, current, capacitance ratio, and other quantities. A critical thickness of piezoelectric plate is calculated for the first time, below which the size-dependent effect is obvious that must be considered. These findings can provide effective guidance for the explanation of certain physical phenomenon about size-dependent electromechanical characteristics and experimental design of piezoelectric devices in nanoscale.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Composite Structures - Volume 140, 15 April 2016, Pages 758-775
نویسندگان
, , , ,