旋转功能梯度智能结构的刚-柔耦合动力学分析

摘要：

基于一次耦合模型理论建立了中心刚体-压电层-功能梯度材料智能梁系统的刚柔耦合动力学模型.研究了开环状态下将压电材料作为传感器的压电效应和质量刚度效应对系统动力学特性的影响.通过仿真算例与另两种不同建模理论(传统零次近似耦合模型、一次近似耦合模型)作了对比.随着中心刚体外驱动力矩的增大,零次近似耦合模型和一次近似耦合模型计算结果逐渐发散,而本文的一次耦合模型的计算结果始终保持收敛,较其他近似耦合模型具有一定优势.对三种不同的结构的计算结果表明,压电材料的压电效应对系统的动力学特性影响显著,压电材料的质量刚度效应也会影响智能梁的动力学行为,前者比后者的影响大得多.此外,功能梯度材料功能梯度指数对系统动力学特性的影响也较大.

关键词：刚柔耦合、智能梁结构、压电效应、质量刚度效应、固有频率

所属期刊栏目：36

分类号：O313.7(理论力学（一般力学）)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;江苏省高层次人才培养工程"项目

在线出版日期：2015-11-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：381-390