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对多层电磁弹性圆柱壳内波的轴向传播进行了分析。根据柱坐标系下电磁弹性多层结构的几何方程、平衡方程和本构方程,推导出了两个层间变量所满足的状态方程。通过状态方程的解和层间变量连续性条件,得到了多层圆柱体内外表面层间变量的传递关系。最后利用边界条件,导出了波在传播时所满足的频散方程,并求得该结构的模态参数。以一个三层的压电/压磁材料组成的柱壳结构作为数值算例,计算出波在其中轴向传播时的频散关系和模态参数,并对计算结果进行了分析。 相似文献
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介电弹性体(Dielectric elastomer,简称DE)材料是一类在电场激励下可以产生大幅度尺寸或形状变化的新型柔性功能材料。DE材料具有非常宽的温度应用范围,这种宽的温度工作范围和快速大变形性能为各种柔性致动器结构提供了良好的基础,但作为一种粘弹性高分子材料,温度对其性能的影响也是非常明显的。然而到目前为止,所有关于DE材料驱动性能的研究仅局限于室温条件下,温度变化对DE材料力电耦合稳定性的影响几乎没有相关报道。基于此,通过实验研究了温度对最常用的DE材料(VHB 4910,3M)力电耦合变形的影响,结果表明:升高温度可以提高DE材料的力电耦合变形;温度越高,DE材料越容易发生力电耦合失效。然后,从热力学和粘弹性力学出发,建立了考虑温度影响后的DE材料的粘弹性力电耦合模型,数值模拟理论结果和实验结果非常吻合。 相似文献
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阻尼材料动态性能指标主要指材料的实剪切模量G′和损耗因子β。它们是温度和频率的两维函数而不是一维函数,但是可以利用温频当量关系用一维函数来表示。本文分析了这些因素和材料性能之间的函数关系,同时指出DM—1型动态模量仪用共振法测量温谱图时存在的问题以及修正方法,试验结果与理论分析是一致的。 相似文献
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基于带状单元法的电磁弹性多层板复频散特性分析 总被引:1,自引:1,他引:0
超声波在弹性介质中传播时理论上可以分为传播、非传播及衰减模式,且分别与实、虚及复波数相对应,可用复频散特性来进行描述.这一性质在电磁弹性多层板结构中同样存在.该文利用带状单元法对其进行了分析和计算.首先,利用能量守恒定律并结合介质的本构方程、平衡方程及相应边界条件构建了结构的带状单元模型,然后利用该模型获得了电磁弹性多层板的频散方程,最后以一个由压电材料BaTiO3和压磁材料CoFe2O4构成的三层板为数值分析对象,给出了波在其中传播时的复频散特性,并利用计算结果证明了当前相关文献中材料常数引用的不合理性. 相似文献
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一种微机电非线性耦合系统奇点稳定性研究 总被引:2,自引:0,他引:2
工程中许多微机电系统都采用电容驱动原理,这类结构实际上存在着强烈的静电和机械两个物理场的非线性耦合,因此系统的动态特性比较复杂。本文基于一种扭转微镜系统,通过数值分析方法,研究其非线性动态特性,根据理论分析和数值计算证明该系统在相平面中存在两个奇点,一个是稳定中心,一个是鞍点,且两个奇点位置均随施加电压的变化而逐渐靠近,从而得出系统的静态分叉点;同时分析了有阻尼和无阻尼时电压的变化对相轨道的影响,以及阻尼对吸合电压的影响,吸合电压随阻尼的增大而提高,这些研究结果不仅对扭转微镜的设计和应用提供了理论和方法,而且对用电容驱动的微机电系统的设计亦有参考价值。 相似文献
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