非线性压电弯曲执行器的静动力数值分析

摘要

本文研究简支，固支和悬臂压电层合梁在强电场和机械荷载联合作用下的非线性静力变形以及可移简支弯曲压电层合梁在交变强电场作用下的非线性动力学行为。考虑材料的电致伸缩和电致弹性压电效应以及几何非线性导出压电层合梁的数学模型，并求得在常电场和均布力联合作用下各种边界条件梁的挠度和位移解析表达式及压电可移简支执行器的弯曲振动控制方程，它的刚度是关于时间的慢变函数。利用非定常振动的渐近理论和Galerkin方法对具有慢变系数的非线性动力方程进行求解，得到了可移简支压电层合梁的动力特征。通过对双压电晶片梁和单压电晶片梁的数值计算及分析得到线性与非线性模型之间的差别和适用范围。同时得到了压电可移简支梁的共振频率、固有频率和电场频率三者之间的变化关系，压电执行器谐振幅度与作用电场强度的关系。

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引言

第一章基本方程

第二章静力分析

第三章动力分析

结论与展望

参考文献

感谢信