压电薄板屈曲有限元分析及DKQ单元

摘要：

在机电耦合本构方程基础上,利用Hamilton原理推导了压电薄板屈曲分析的有限元特征方程和机电耦合的内力计算公式,在有限元实现中选择了基于Kirchhoff薄板假定的四边形薄板单元(DKQ单元),并给出该单元的几何刚度阵及其数值积分方法.在大型通用有限元分析和优化设计软件系统JIFEX中实现了该方法.给出的数值验证了DKQ单元在屈曲分析和压电薄板静力分析中具有较高精度和收敛性,通过机械荷载和电荷载联合作用下的临界荷载计算,表明压电耦合效应能够影响结构的稳定性,可以通过改变外加电压对结构稳定性进行控制.

关键词：机电耦合、薄板、屈曲、有限元、几何刚度阵

所属期刊栏目：33

分类号：O3(力学)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973计划G1999032805;高等院校骨干教师基金

在线出版日期：2004-01-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：568-576