کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6748586 1430210 2016 11 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
On the relationships between cellular structure, deformation modes and electromechanical properties of piezoelectric cellular solids
ترجمه فارسی عنوان
در ارتباط بین ساختار سلولی، حالت های تغییر شکل و خواص الکترومکانیکی جامدات سلولی پیزوالکتریک
کلمات کلیدی
پیزو الکتریکی، جامدات سلولی، تجزیه و تحلیل عنصر محدود، لانه زنبوری، توپولوژی،
ترجمه چکیده
جامدات سلولی فعال پیزوالکترومیک، یادآور مواد جامد سلولی ساختاری منفعل هستند و بنابراین، بسته به معماری سلولی داخلی آنها، رباط های سلولی می توانند با کشیدن یا خم شدن یا کشش محوری به طور محلی تغییر شکل دهند. سه ساختار جامد سلولی اصلی (به عنوان مثال شش ضلعی، تتراگونال و مثلثی) که نمونه هایی از خمش و کشش سلول های پیزوالکتوری فعال سلول های جامد را در نظر گرفته اند. مدل های سه بعدی عنصر محدود برای درک روابط ساختار سلولی، حالت های تغییر شکل و خواص الکترومکانیکی موثر آنها ایجاد شده است. خواص اصلی الاستیسیته، دی الکتریک و پیزوالکتریک جامدات سلول های پیزوالکتریک 3-1، به ساختار داخلی یا توپولوژی در سیستم های طولی پوشیده شده و حساس به ساختار در سیستم های متخلخل عرضی هستند. خواص الکترومکانیکی در هواپیما نیز به معماری و اتصال سلولی بسیار حساس هستند. خواص انعطاف پذیری خارج از هواپیما برای هر سه ساختار سلولی خطی بر تراکم نسبی بستگی دارد (یعنی کشش تحت سلطه)، در حالی که وابستگی خواص کششی موثر در درون خطی برای ساختارهای سلولی مثلثی و تتراگونال (یعنی کشش تحت سلطه) و به طور کلی غیر خطی برای سلول های شش ضلعی (یعنی خم شدن تحت سلطه). در میان سیستم های طولی پلید، ساختار مثلثی دارای بیشترین ویژگی های سختی در هواپیما است. در میان سیستم های متخلخل بالادست، ساختار تتراگونال بهترین ترکیب کلی از چهره های پیزو الکتریکی شایستگی را نشان می دهد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی عمران و سازه
پیش نمایش مقاله
در ارتباط بین ساختار سلولی، حالت های تغییر شکل و خواص الکترومکانیکی جامدات سلولی پیزوالکتریک
چکیده انگلیسی
Piezoelectrically active cellular solids are reminiscent of passive structural cellular solids, and therefore, depending on their inner cellular architecture, their cellular ligaments can deform locally by either bending or axial stretching. Three main cellular solid structures (i.e. hexagonal, tetragonal and triangular) that exemplify bending and stretching dominated piezoelectrically active cellular solids are considered. Three-dimensional finite element models were developed to understand the relationships between cellular structure, deformation modes and their effective electromechanical properties. The principal elastic, dielectric and piezoelectric properties of piezoelectric 3-1 cellular solids are insensitive to inner structure or topology in the longitudinally poled systems and highly sensitive to structure in the transversely poled systems. The in-plane electromechanical properties are highly sensitive to cellular architecture and connectivity as well. The effective out-of-plane elastic properties for all the three cellular structures depend linearly on relative density (i.e. stretching dominated), while the dependence of the in-plane effective elastic properties is linear for triangular and tetragonal cellular structures (i.e. stretching dominated) and generally non-linear for hexagonal honeycombs (i.e. bending dominated). Amongst the longitudinally poled systems, the triangular structures exhibit the highest in-plane stiffness properties. Amongst the transversely poled systems, the tetragonal structure exhibits the best overall combination of piezoelectric figures of merit.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Solids and Structures - Volume 80, February 2016, Pages 73-83
نویسندگان
, , ,