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压电热弹性体开口壳的响应分析

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杜洪增 贾立斌 刘艳红 卿光辉

中国民航大学航空工程学院,天津300300

中国民航大学学报
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国际标准刊号:ISSN 1001-5000
国内统一刊号:CN 12-1050/U

摘  要:

根据广义的Hamilton变分原理推导出了压电热弹性体非齐次的Hamilton正则方程。结合压电热弹性体平衡方程和热平衡方程,成功地导出了压电热弹性体机、电、热耦合问题的齐次状态方程。将非齐次方程转化为齐次方程不仅使问题变得大为简化,同时也减少了数值计算的工作量。数值实例研究了温度载荷和力载荷作用下压电热弹性材料四边简支层合开口壳的响应问题。[著者文摘]

material;Hamilton canonical equation;homogeneous equation;laminated open cylindrical shel1S 压电材料因其具有的正、逆压电效应,适用于测试、监控和自适应控制等,因此被广泛应用于航空、航天、机动车和医疗设备等工程领域。近年来,关于压电材料层合板壳结构的研究已获得快速的发展。Rayt 等、Heyliger和Brookst21根据Paganof31的薄板圆柱弯曲精确解方法,分析了压电层的精确解问题,文献[4]给出了横观各向同性压电材料的基本解。在求解任意厚度的层合结构时,状态空间分析方法是一种十分有效的方法[51。文献[61利用状态空间法求解了压电板壳自由振动的三维精确解和一般边界条件下压电层合厚板的精确解。在周围温度环境恶劣或温度剧烈变化的情况下,温度的变化将对材料的性能产生重大影响。Mindlint~ 最先提出了机、电、热场耦合的压电热弹性材料的控制方程,文献[......
Journal of Civil Aviation University of China

栏目信息:

工程技术

分 类 号:

O343.8

文献标识码:

A

文章编号:

1001-5000(2007)03-0024-06

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Abstract:

In terms of the generalized Hamilton variation principle,the non-homogeneous Hamilton canonical equation for piezothermoelastic bodies was derived. The homogeneous state control equations with mechanic electric heat coupling effect of piezothermoelastic body was derived by uniting the static equilibrium equations,the charge displacement equilibrium equations and thermal flow equilibrium equations. The treatment,by which the nonhomogeneous equation was transformed into homogeneous equatlon,not only simplifies greatly the solution programs,but also plays the workload of numerical computation down. The numerical response of the laminated piezothermoelastic open cylindrical shells with four simply supported edges under thermal and dynamic load was studied.[著者文摘]

Key words:

piezothermoelastic material; Hamilton canonical equation; homogeneous equation; laminated open cylindrical shells

收稿日期: 2006-10-23
修订日期: 2007-03-20

基金资助:

中国民航大学科研基金项目(05ky07m)

作者简介:

杜洪增(1940-),男,河北衡水人,教授,硕士,研究方向为飞机结构维修理论与技术研究.

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