کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6748230 1430164 2018 16 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Homogenization of the fluid-saturated piezoelectric porous media
ترجمه فارسی عنوان
همگن سازی رسانه متخلخل پیزوالکتریک اشباع مایع
کلمات کلیدی
مدل سازی چند بعدی، مواد پیزوالکتریک، رسانه های متخلخل، یکسان سازی،
ترجمه چکیده
این مقاله به همگن سازی مواد پیزوالکتریک متخلخل اشباع شده توسط مایعات بی هوازی الکتریسیته اختصاص داده شده است. بخش جامد یک عنصر حجمی نماینده شامل اسکلت پیزوالکتریک با هادیهای جاسازی شده است. مایع منفذ در ساختار دوره ای می تواند یک دامنه تک اتصال یا یک مجموعه ای از ورودی ها باشد. همچنین قطعات اجرایی توسط چندین دامنه متصل به هم متصل جداگانه یا به وسیله ورودی ها نمایش داده می شوند. دو روش از چهار روش ممکن برای ارتقاء با روش همگن سازی مورد توجه قرار می گیرند. مدل ماکروسکوپی نوع اول شامل ضرایب مسئول تعامل بین میدان الکتریکی و فشار منفذ یا حجم خاک است. برای نوع دوم، الکترودها می توانند برای کنترل میدان الکتریکی در سطح منافذ استفاده شوند، به طوری که تغییر شکل و حجم منافذ را می توان به صورت محلی تحت تأثیر قرار داد. ضرایب موثر موثر با استفاده از واکنش های مشخصی از ریزساختار محاسبه می شود. روش مدل سازی دو بعدی با استفاده از روش المان محدود، به صورت عددی اجرا می شود. میدان مغناطیسی و میدان های الکتریکی برای بازسازی پاسخ های مربوطه محلی در سطح منافذ استفاده می شود. برای اعتبارسنجی مدلها، با نتایج حاصل از شبیه سازی عددی مستقیم ساختار ناهمگن مقایسه می شود؛ یک توافق خوب نشان داده شده است، نشان دهنده اهمیت دو بعدی مدل سازی عددی است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی عمران و سازه
پیش نمایش مقاله
همگن سازی رسانه متخلخل پیزوالکتریک اشباع مایع
چکیده انگلیسی
The paper is devoted to the homogenization of porous piezoelectric materials saturated by electrically inert fluid. The solid part of a representative volume element consists of the piezoelectric skeleton with embedded conductors. The pore fluid in the periodic structure can constitute a single connected domain, or an array of inclusions. Also the conducting parts are represented by several mutually separated connected domains, or by inclusions. Two of four possible arrangements are considered for upscaling by the homogenization method. The macroscopic model of the first type involves coefficients responsible for interactions between the electric field and the pore pressure, or the pore volume. For the second type, the electrodes can be used for controlling the electric field at the pore level, so that the deformation and the pore volume can be influenced locally. Effective constitutive coefficients are computed using characteristic responses of the microstructure. The two-scale modelling procedure is implemented numerically using the finite element method. The macroscopic strain and electric fields are used to reconstruct the corresponding local responses at the pore level. For validation of the models, these are compared with results obtained by direct numerical simulations of the heterogeneous structure; a good agreement is demonstrated, showing relevance of the two-scale numerical modelling approach.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Solids and Structures - Volume 147, 15 August 2018, Pages 110-125
نویسندگان
, ,