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内嵌倾斜压电柱复合材料板的压电振动特性分析

发布时间:2019-04-12 15:51
【摘要】:针对1-3型内嵌倾斜压电柱复合板结构,建立压电复合板结构的有限元模型,并推导出变形关系和形函数;应用拉格朗日方程,建立了单元结构的运动方程。针对不同倾斜角度压电柱复合板进行有限元仿真分析,研究了复合压电板的正压电特性,并对复合压电板的能量损耗因子进行分析。研究结果表明:在相同压力下,压电柱的倾斜角度对复合板的弯曲模态频率影响较大。随着压电柱体倾斜角度的增大,模态频率降低,弯曲变形增大;同时,倾斜柱体棱长变长,产生电压增大。悬臂板在压力作用下,沿宽度方向产生反对称电势。在压电陶瓷柱的倾角达到57°时,损耗因子达到最大。采用内嵌式倾斜压电柱复合板结构,降低了压电板的脆性,保证大尺寸压电板的结构均匀性和应用。
[Abstract]:In this paper, the finite element model of piezoelectric composite plate structure is established, and the deformation relation and shape function are deduced, and the motion equation of the element structure is established by using Lagrangian equation for the type 1-3 composite plate structure with inclined piezoelectric column. Based on the finite element simulation analysis of piezoelectric column composite plates with different inclination angles, the positive piezoelectric characteristics of composite piezoelectric plates are studied, and the energy loss factors of composite piezoelectric plates are analyzed. The results show that the bending modal frequency of the composite plate is greatly influenced by the inclination angle of the piezoelectric column under the same pressure. With the increase of the inclination angle of piezoelectric cylinder, the modal frequency decreases and the bending deformation increases, and at the same time, the length of the inclined cylinder becomes longer and the voltage increases. Under the action of pressure, the cantilever plate produces an antisymmetric potential along the width direction. When the inclination angle of piezoelectric ceramic column reaches 57 掳, the loss factor reaches the maximum. The structure of the built-in inclined piezoelectric column composite plate is adopted to reduce the brittleness of the piezoelectric plate and ensure the structural uniformity and application of the large-size piezoelectric plate.
【作者单位】: 长安大学公路养护装备国家工程实验室道路施工技术与装备教育部重点实验室工程机械学院;
【基金】:国家留学基金委资助项目(201306565032)
【分类号】:TB33

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号:2457148

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