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有限元法与阻抗法分析压电激励下的弹性薄板

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摘要

压电材料的阻抗作为一种便于测量且反映系统动力特性的物理量,对它的研究有重要的意义.本文从压电薄膜的动力学问题研究入手,尝试以理论解和有限元法结合,建立压电膜单元边界上输入作用与输出效应之间的联系.首先,根据压电板理论分析压电薄膜在简谐电压激励下的振动,得到一个5x5的阻抗矩阵,以它代表压电薄板的动力特性.然后,通过上述阻抗矩阵计算出压电薄膜产生的激励力和等效阻抗,并把此等效力施加到弹性板,进而建立包括压电阻抗的有限元模型,计算出压电激励下弹性板的动力学响应.以三种不同粘贴位置PVDF薄膜激励下弹性薄板作为数值算例,分别获得了系统动力学响应的有限元解和理论解.研究结果表明:本文给出的有限元结果和理论结果与其它方法的结果都相互吻合,从而说明所提出的模型和方法对分析压电激励薄板振动问题是十分有效的.文中还讨论了有限元法与阻抗法相结合的优点,此法尤其适用于多种不同结构形式和材料类型组成的智能板壳结构.

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来源
《2010年全国压电和声波理论及器件技术研讨会》|2010年|559-563|共5页
会议地点厦门
作者
Wei XU; 徐巍; Guo-qing LI; 李国清; Xiao-ran YIN; 尹潇然; Xing-yuan MIAO; 缪幸圆;
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作者单位

中国力学学会;

中国声学学会;

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类 TM22:TM206;
关键词
弹性薄板; 压电激励; 电阻抗法; 有限元法;

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