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《西南交通大学》 2002年
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压电层合板的杂交元方法

张东锋  
【摘要】: 本文首先回顾有限元法及压电材料的研究进展,重点回顾了压电层合板的理论研究和有限元法在压电结构中的应用状况。接着在一般层合板杂交元理论的基础上,提出一个压电层合板多层单元,并对压电层合板单元中子层单元的横向应力场进行假设,自然实现了压电层合板层间横向应力的连续性,而且很好地模拟压电层合板的力电耦合特性。本文主要进行了如下工作: 1.在回顾杂交/混合有限元理论的基础上,从包括位移、应力、应变、电势、电位移、电场强度六个未知量的广义压电材料能量泛函出发,通过约束电场强度—电势关系、应力与应变及电场强度的关系,得到仅包括位移、电势、应力三个未知量的杂交变分泛函,利用一般层合板的杂交混合变分原理,分离面内分量和横向分量,导出以位移、横向应力、电势为未知量的压电层合板的修正变分泛函,作为压电层合板的杂交元列式的理论基础。 2.依据一般层合板杂交元理论知识,提出一个压电层合板多层单元,利用压电层合板子层间的表面参数,使压电层合板的层间应力的连续性得到自然满足,并对压电层合板进行杂交元列式。 3.利用等函数方法推导了正交异性情况下的三维8节点单元所具有的应力模式,并依据多层层合单元的零能模式判据,得到最终具有8个应力模式的应力矩阵。 4.编制计算程序并进行算例分析,对压电层合板的力电耦合特性进行模拟。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:O482.41

【参考文献】
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