کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8901532 1631737 2018 14 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
New linear and quadratic prismatic piezoelectric solid-shell finite elements
ترجمه فارسی عنوان
عناصر محدودی جدید پیزوالکتریک و منسوجات جدید خطی و درجه دوم
کلمات کلیدی
عناصر محدود جامد پوسته هندسه پریمستیک، اثر پیزوالکتریک، تجزیه و تحلیل ارتعاش،
ترجمه چکیده
در این کار، ما دو عنصر پیزو الکتریکی جامد پوسته منشوری مبتنی بر کینماتیک کاملا سه بعدی را پیشنهاد می کنیم. برای این منظور، ما پیوند الکترومکانیکی را انجام می دهیم، که شامل اضافه کردن درجه آزادی الکتریکی به هر گره نسخه های مبتنی بر مکانیک کاملا مبتنی بر این عناصر می شود. برای افزایش بهره وری، این عناصر هندسی سه بعدی با برخی از ویژگی های پوسته مطلوب، مانند یک جهت خاص، به عنوان ضخامت مشخص شده است، که در آن نقاط انتگرال قرار گرفته است، در حالی که یک قانون ادغام کاهش یافته در جهت دیگر، ارائه می شود. برای ارزیابی عملکرد عناصر پوسته پیزوالکتریک پیشنهادی، انواع آزمونهای معیار، هر دو در تجزیه و تحلیل ارتفاعی و استاتیک، بر روی ساختارهای چند لایه اعم از پرتوهای ساده به ساختارهای پیچیده تر شامل ناهماهنگی هندسی انجام شده است. در مقایسه با عناصر متعارف محدود با همان سینماتیک، نتایج ارزیابی اجازه می دهد تا برجسته کردن عملکرد بالاتر از تکنولوژی جامد پوسته تازه به دست آمده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه ریاضیات ریاضیات کاربردی
چکیده انگلیسی
In this work, we propose two prismatic piezoelectric solid-shell elements based on fully three-dimensional kinematics. For this purpose, we perform electromechanical coupling, which consists in adding an electrical degree of freedom to each node of the purely mechanics-based versions of these elements. To increase efficiency, these geometrically three-dimensional elements are provided with some desirable shell features, such as a special direction, designated as the thickness, along which the integration points are located, while adopting a reduced integration rule in the other directions. To assess the performance of the proposed piezoelectric solid-shell elements, a variety of benchmark tests, both in static and vibration analysis, have been performed on multilayer structures ranging from simple beams to more complex structures involving geometric nonlinearities. Compared to conventional finite elements with the same kinematics, the evaluation results allow highlighting the higher performance of the newly developed solid-shell technology.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Applied Mathematics and Computation - Volume 319, 15 February 2018, Pages 355-368
نویسندگان
, , ,