压电材料迟滞非线性特性的幂函数多项式模型

针对现有迟滞模型多应用于迟滞电学响应分析和控制方面的研究,且较少运用于动力学分析的问题,本文综合考虑压电材料的特性和迟滞曲线特点提出了建立动力学分析的迟滞模型。分别建立幂函数多项式介电迟滞模型和压电迟滞模型,并且通过与实验结果或已有模型对比,表明幂函数多项式介电迟滞模型和压电迟滞模型能准确描述压电材料的迟滞特性。同时分析了迟滞参数η和ζ对饱和极化强度和剩余应变的影响,结果表明：η的变化会影响压电迟滞曲线的形状和剩余应变的大小,当ζ不变、η增大时,饱和极化强度未改变,但剩余应变变小;ζ的变化主要影响最大变形量,当η不变、ζ增大时,产生的最大变形增大,而剩余应变变化很小。该迟滞模型比较简单,为动力学分析提供了便利。     

水下爆炸冲击波在含吸收层结构中的传播规律的数值模拟

 利用ANSYS/LS-DYNA软件,对水下爆炸冲击波在含有吸收层的多层结构中的传播规律进行了数值模拟。结果表明：冲击波在吸收层中的衰减是由泡沫材料自身的本构引起的;在含泡沫材料吸收层的结构中峰值压力仅为不含吸收层的14%,冲击波传播波形发生改变;在含有泡沫混凝土的多层结构中应力波峰值的下降幅度比含泡沫铝的大,但冲击波传播波形的变化不是很明显;泡沫混凝土中的总能量大于泡沫铝中的总能量,因此泡沫混凝土作为防护吸收层要优于泡沫铝。     

双稳态压电悬臂梁发电系统的动力学建模及分析

针对双稳态压电悬臂梁发电系统进行了动力学建模与分析.首先建立了能引发系统双稳态现象的磁力模型,给出了两磁铁之间磁力的数学表达式;其次建立了压电悬臂梁发电系统的集中参数模型,得到了系统发生双稳态现象时磁铁之间的距离范围;通过数值计算分析了系统的响应特性,发现双稳态运动大大提高了系统的频率响应范围,并且系统在低激励频率和低激励幅值下能发生大幅运动,而激励幅值越大,系统具有越高的能量逃离势阱产生大幅运动;最后通过实验对数值计算结果进行了验证.研究结果为双稳态压电悬臂梁发电系统的设计与应用提供了理论依据.