بررسی تأثیر ثابت توانی به عنوان معیاری برای طراحی استاتیکی ورق چند لایه پیزوالکتریک هدفمند در بارگذاری حرارتی

نویسندگان

بشیر بهجت

حسین نورمحمدی

چکیده

در این مقاله، تحلیل ورق پیزوالکتریک هدفمند با لایه های پیزوالکتریک تحت گرادیان حرارتی به روش المان محدود مورد بحث و بررسی قرارگرفته است. برای مدل کردن توزیع پیوسته خواص مکانیکی، الکتریکی و حرارتی در راستای ضخامت، از مدل توانی ساده استفاده شده است. با در نظر گرفتن جملات حرارتی در معادلات مشخصه ماده پیزوالکتریک (جملاتی که باعث جفت شدگی تغییرات دما به خواص پیزوالکتریک می شود) و استفاده از فرضیات سینماتیکی تئوری مرتبه اول برشی ورق، معادلات مشخصه ماده پیزوالکتریک بازنویسی شده است. سپس با استفاده از اصل کار مجازی، معادلات حاکم بر یک ورق پیزوالکتریک هدفمند به دست آمده و به روش المان محدود حل شده-است. برای حل معادلات از المان هشت گره ای استفاده شده است. نتایج برای سه نوع لایه چینی به ازای بارگذاری حرارتی به دست آمده است. نمودارهای خیز و ولتاژ به ازای لایه ها و ثابت های توانی مختلف در شرایط مرزی مختلف نشان داده شده است. در این مقاله به بررسی تأثیر ثابت توانی بر رفتار استاتیکی (خیز و ولتاژ) ورق هدفمند تحت بارگذاری حرارتی پرداخته می شود. بررسی این پاسخ ها می تواند به عنوان معیارها و پارامترهایی برای طراحی سنسورها و مواد هوشمند در محیط های حرارتی درنظر گرفته شود.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

تحلیل استاتیکی ورق های چندلایه کامپوزیتی با لایه های پیزوالکتریک

در این پژوهش روش تحلیلی لوی برای موضوع خمش ورق های چندلایه کامپوزیتی شامل لایه های پیزوالکتریک بررسی شده است. به کمک این روش می توان چندلایه های ترکیبی متعامد و زاویه دار پادمتقارن مستطیلی شکل را که دو لبه موازی آنها مقید به تکیه گاه ساده و دو لبه دیگر آنها شرایط مرزی دلخواه دارند تحلیل کرد. معادلات تعادل بر اساس تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول ورق ها استخراج و بر حسب نوع کلاس کریستالوگرافی لایه...

متن کامل

بررسی ارتعاش آزاد و پاسخ استاتیکی تیر مدرج هدفمند پیزوالکتریک براساس نظریه الاستیسیته دوبعدی

در این تحقیق بر اساس نظریه الاستیسیته دو بعدی و با استفاده از روش اجزا محدود، ارتعاش آزاد و پاسخ استاتیکی تیر هدفمند مدرج پیزوالکتریک در شرایط مرزی متفاوت بررسی شده است. خواص مکانیکی، الکتریکی و الکترومکانیکی این تیر در راستای ضخامت طبق رابطه تابع توانی تیرهای مدرج هدفمند متغیر است. معادلات حاکم بر تیر با به کارگیری اصل همیلتون برای هر دو حالت حسگری و عملگری اسنخراج شد­ه­ است و با حل معادلات به...

متن کامل

بررسی اثر نرخ کرنش در ورق های دایروی تحت بارگذاری دینامیکی با معرفی نسبت واماندگی دینامیکی به استاتیکی

  Abstract   In this paper, the effect of strain rate sensitivity of materials in the case of a fully clamped circular plate has been discussed introducing a new criterion called "dynamic to static collapse pressure ratio". In order to do so, a simple mass and wire model is assumed. Then, using Cowper-Symonds constitutive relation and Perrone-Bhadra Simplifications, the mean strain rate of su...

متن کامل

تحلیل خمش ورق های ضخیم هدفمند پیزوالکتریک

در این پایان نامه تحلیل خمش ورق های ضخیم مستطیلی از جنس مواد هدفمند پیزوالکتریک و همچنین مواد هدفمند ایزوتروپ و هدفمند همسانگرد عرضی مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات حاکم بر تعادل ورق بر پایه تئوری مرتبه ی بالاتر تغییر شکل برشی و عمودی با استفاده از اصل کار مجازی بدست آمده است. پاسخ معادلات حاصل با فرض تکیه گاه ساده روی هر چهار لبه ی ورق به صورت تحلیلی بیان شده است. در پایان، پس از بررسی صحت ...

15 صفحه اول

بررسی تجربی آثار خستگی حرارتی و بارگذاری خمشی ثابت بر واماندگی یک نمونة پوشش‌ سد حرارتی

در این پژوهش واماندگی پوشش‌های سد حرارتی تحت تأثیر بارگذاری حرارتی سیکلی و بار مکانیکی ثابت به‌صورت تجربی بررسی شده است. آزمایش‌های تجربی روی نمونه‌هایی انجام‌شده است که از جنس آلیاژ اینکونل 617 بوده و با پوشش‌های سد حرارتی دولایة شامل پوشش پیوندی Ni22Cr10Al1Y و پوشش فوقانی ZrO2.8wt%Y2O3و به‌روش پاشش پلاسما در محیط هوا پوشش‌دهی شده‌اند. نمونه‌ها توسط یک دستگاه خستگی حرارتی که ...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید


عنوان ژورنال:
مهندسی مکانیک مدرس

ناشر: دانشگاه تربیت مدرس

ISSN 1027-5940

دوره 15

شماره 12 2015

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023