Nonlinear electro-mechanical responses of functionally graded piezoelectric beams

در این تحقیق، تحلیل های مربوط به پاسخ های الکترومکانیکی غیرخطی پرتوهای پیزوالکتریک درجهبندی شده تحت شیب تغییر شکل کوچک ارائه شده است. پرتوهای درجه بندی شده مورد مطالعه حاوی اجزای الکتریکی و غیر فعال با ترکیبات تدریجی است که از طریق ضخامت پرتوها تغییر می کند. دو نوع واکنش الکترومکانیکی غیرخطی برای اجزای فعال، که رفتارهای الکترومکانیکی غیرخطی برای مولفه پیزوالکتریک قطبی در میدان الکتریکی کوچکتر از حد مجاز است، و واکنش سوئیچینگ قطبی به علت میدان های الکتریکی چرخه ای با دامنه زیاد در نظر گرفته می شود. سازنده غیر فعال با پاسخ الکتریکی انعطاف پذیر خطی جدا شده است. پرتو درجه بندی شده از طریق ضخامت آن به چند لایه درجه بندی گسسته می شود. هر لایه از ترکیبات متفاوتی از فعال (پیزوالکتریک) و ماتریس رسانا تشکیل شده است. مدل میکرومکانیکی ذرات یک سلول برای دستیابی به پاسخ های الکترومکانیکی غیر خطی در هر لایه استفاده می شود و در تئوری لامینت به منظور به دست آوردن پاسخ کلی الکترومکانیکی غیر خطی پرتوهای پیزوالکتریک درجه بندی شده کاربردی است. پیش بینی های عددی با داده های تجربی موجود در ادبیات مقایسه می شود. سپس مطالعات پارامتری به منظور بررسی اثرات ضخامت پرتو، غلظت ماده و فرکانس میدان الکتریکی چرخه ای بر پاسخ کلی الکترومکانیکی پرتوهای پیزوالکتریک درجه بندی شده کارایی انجام می شود.