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《华中科技大学》 2007年
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二维压电片激励弹性薄板的动力分析

王卓  
【摘要】: 压电片与梁、板或壳组成的智能结构是应用广泛的一类智能结构,这些智能结构可应用于振动与噪音控制、形状控制、结构健康监测等领域。本文研究了压电材料与弹性结构之间的机电耦合的问题,重点研究了压电片与弹性薄板的模型和计算方法。 首先前两章介绍了有关压电材料、样条函数、高斯数值积分等基本理论,并通过两个算例说明了样条函数在结构分析中的适用性。然后总结了前人提出的嵌入式压电元件的智能结构模型和方法,并将其退化为纯弹性的杆、梁和板模型。在弹性结构部分采用有限样条法建立数学模型,在压电元件部分中用压电等效阻抗代表压电元件的动态特性。接着根据力学和电学上的关联条件将两部分关联起来,最终建立了压电智能结构的机电耦合作用模型。详细分析了在二维压电片激励下弹性薄板的动态响应,分别模拟了薄板振动的时域和频域信号,并与其它计算方法和实验结果进行了对比。分析表明:机电耦合作用模型与实验结果之间相互吻合,这类模型能够准确预测二维压电片激励下弹性薄板的动态响应。通过分析和计算表明:压电智能结构的机电耦合作用模型具有良好的适用性,而且有较好的可编程性,能同时分析时域和频域的响应。对于高维数压电片的机械和电阻抗,可以通过实验测量得到并被模型所用,因而显现了本模型和方法的独特优势。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:O302

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