压电纤维复合材料有限元模拟及其试验研究

压电纤维复合材料有限元模拟及其试验研究

论文摘要

考虑压电纤维复合材料(MFC)压电陶瓷纤维层和指间交叉电极设计,假定压电陶瓷纤维极化方向相同,设置递进的电压边界条件,建立MFC均匀压电层等效有限元模型,借助ANSYS-APDL软件进行结构-压电耦合场仿真,模拟其工作的真实变形;同时进行自由应变和阻滞力的数值测试,数值上验证了有限元模型,修正纤维纵向压电应变常数d33。对含有MFC驱动器的铝合金悬臂梁进行数值和试验研究,验证了该模型的准确性。与细观尺度上的MFC有限元模型相比,该有限元模型节约了计算成本,可应用于实际工程中。结果表明,MFC激励法用于振动特性分析时,操作简单,重复性好,信噪比高。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 MFC有限元模型及其参数验证
  •   1.1 MFC均匀压电层等效有限元模型
  •   1.2 数值验证
  • 2 MFC-铝合金悬臂梁模型有限元分析
  • 3 MFC-悬臂梁试验
  •   3.1 试验装置
  •   3.2 模态试验
  •   3.3 静力试验
  • 4 结果比较
  •   4.1 模态试验结果
  •   4.2 静力学试验
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 黄丹丹,陈勇

    关键词: 压电纤维复合材料驱动器,指间交叉电极,有限元建模,模态分析,静位移

    来源: 压电与声光 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 信息科技,工程科技Ⅰ辑

    专业: 材料科学

    单位: 上海交通大学机械与动力工程学院,先进航空发动机协同创新中心

    分类号: TB33

    页码: 234-240

    总页数: 7

    文件大小: 1805K

    下载量: 321

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