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| 含有压电层的各向同性圆柱壳结构的双稳态特性分析 | |
| 作者姓名： | 王斌 聂国华 |
| 作者单位： | 同济大学航空航天与力学学院; |
| 摘 要： | 分析了上下表面含有压电层材料的各向同性壳体结构的双稳态特性.通过分析壳体结构内力与中面应变和柱壳曲率增量之间的关系,建立了含有压电材料的各向同性弹性柱壳的力学模型,推导给出了结构系统的弹性应变能的数学表达式.根据最小势能原理推导出实现圆柱壳双稳态的条件方程.结果表明,柱壳双稳态特性与结构系统初始曲率及电场作用形式有关.当满足一定条件时,柱壳具有双稳态,其对应于第二个平衡状态,即柱壳的第二个(卷曲)稳定状态.同时,建立了含有压电材料各向同性壳体结构的有限元模型,对其卷曲过程进行了数值模拟,获得了结构系统稳态卷曲半径和应力分布.理论与数值模拟结果的比较验证了理论模型的正确性. |
| 关 键 词： | 双稳态 各向同性 圆柱壳 压电 应变能 卷曲半径 有限元 |
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