具损伤压电层合微梁的坍塌特性研究

发布时间：2018-03-04 20:40

  本文选题：压电效应　切入点：层合微梁　出处：《湖南大学学报(自然科学版)》2016年08期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：以压电层合微梁为研究对象,基于连续介质力学理论和Euler-Bernoulli梁理论,在考虑其尺寸效应和损伤效应的情况下,推导了具损伤压电层合微梁的非线性动力控制方程.采用伽辽金法和龙格库塔法进行求解,分析了多种参数对微梁结构坍塌特性的影响.结果表明,考虑几何非线性项使得损伤微梁具有更高的坍塌阈值电压;控制电压、微梁长度等参数的变化均对损伤微梁的坍塌阈值电压造成影响.最后,采用有限元软件进行仿真模拟计算,验证了理论计算结果的合理性.本文所得结论对微机电系统压电层合微梁结构的设计具有理论指导意义.
[Abstract]:Based on the theory of continuum mechanics and Euler-Bernoulli beam, the size effect and damage effect of piezoelectric laminated micro-beam are considered. The nonlinear dynamic control equations of piezoelectric laminated microbeams with damage are derived. The Galerkin method and Runge-Kutta method are used to solve the equations. The effects of various parameters on the collapse characteristics of microbeam structures are analyzed. Considering the geometric nonlinearity, the damage micro-beam has higher collapse threshold voltage, and the changes of control voltage and the length of the micro-beam have an effect on the collapse threshold voltage of the damaged micro-beam. Finally, The rationality of the theoretical results is verified by using the finite element software. The conclusions obtained in this paper are of theoretical significance for the design of piezoelectric laminated micro beam structures in MEMS.
【作者单位】： 湖南大学机械与运载工程学院;厦门理工学院土木工程与建筑学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(11272270)~~
【分类号】：TH-39;O342

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本文编号：1567205