功能梯度压电材料板的有限元解

摘要：

本文利用变分原理和功能梯度压电材料的本构关系、几何关系、板的边界条件等,推导出功能梯度板的有限元方程.其中考虑了横向剪切变形的影响,采用了板变形问题的Mindlin假设,板内电势设为φ=ψ0(x,y)+ψ1(x,y)z+ψ2(x,y)z2+ψ1(x,y)g(z),并假设材料的力学和电学常数均沿板厚度z方向按同一函数规律K=K0f(z)变化,其中f(z)为任意的函数形式.为了验证本文方法的正确性,以功能梯度压电材料正方形板为例,使板所受的机械荷载和电荷载以及函数f(z)的形式与参考文献中所给出的相同,利用本文中提出有限元法计算了功能梯度板的电势和位移,所得结果与参考文献中的几乎一致.最后用此法计算四边简支,接地,线性梯度的PZT-4正方形板受均布荷载作用下的挠度和电势分布.

关键词：功能梯度压电材料、正方形板、有限元方程、变分原理

所属期刊栏目：26

分类号：O343(固体力学)

资助基金：国家自然科学基金10432030

在线出版日期：2006-07-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：567-571