Розглянуто спряжену задачу про гармонічні електромеханічні коливання і дисипативний розігрів тонких замкнутої сферичної та нескінченно довгої циліндричної оболонок із п'єзоактивного матеріалу з урахуванням температурної залежності в'язкопружних властивостей та явища температурної деполяризації. Враховано наявність акустичного середовища в середині та зовні оболонки. Для випадку постійних електромеханічних характеристик отримано явний вираз для критичного електричного навантаження якого температура дисипативного розігріву оболонки досягає точки Кюрі. На прикладі сферичної оболонки досліджено вплив на критичне електричне навантаження частоти гармонічної нагрузки, геометричних параметрів та зовнішнього акустичного середовища, а також температурної залежності електромеханічних властивостей, включаючи точку Кюрі, на температурно-частотні характеристики.

Надано постановку зв'язаної динамічної задачі термоелектромеханіки для тонкостінних багатошарових елементів у межах геометрично нелінійної теорії та гіпотез Кірхгофа - Лява. Для частинного випадку гармонічного навантаження наведено наближену постановку задачі, яка використовує концепцію комплексних модулів для опису циклічних властивостей матеріалу. На прикладі модельної задачі про вимушені коливання тришарової балки, середній шар якої виготовлено з пасивного фізично нелінійного матеріалу, а зовнішні - з в'язкопружного п'єзоактивного матеріалу, досліджено можливість гасіння коливань за допомогою одночасного прикладення електричної напруги, що змінюється за гармонічним законом у часі, до протилежно поляризованих шарів балки. Обгрунтовано лінійний закон керування електричним потенціалом з комплексним коєфіцієнтом керування, який дозволяє повністю заглушити коливання балки в околі першого резонансу на симетричній моді, в лінійній і нелінійній областях деформування. Досліджено основні закономірності напружено-деформованого стану та температури вібраційного розігріву.

Розглянуто зв'язану задачу про згинні коливання та дисипативний розігрів кільцевої в'язкопружної пластинки з п'єзокерамічними актуаторами за електромеханічного моногармонічного навантаження. Враховано температурну залежність комплексних характеристик пасивного та п'єзоактивного матеріалів. Зв'язану нелінійну задачу термов'язкопружності розв'язано кроковим за часом методом з використанням на кожній ітерації методу дискретної ортогоналізації для інтегрування рівнянь механіки та явної схеми методу скінченних різниць у ході розв'язання рівняння теплопровідності з нелінійним джерелом тепла. Досліджено вплив температури дисипативного розігріву, умов закріплення пластинки, товщини та площі актуатора на активне демпфірування вимушених резонансних коливань кільцевої пластинки за дії рівномірного поперечного гармонічного тиску.

Розглянуто зв'язану задачу про вимушені згинні коливання та дисипативний розігрів круглої в'язкопружної пластинки з п'єзоелектричними актуаторами та сенсорами. Враховано температурну залежність комплексних характеристик пасивного та п'єзоактивного матеріалів. Нелінійну задачу розв'язано за допомогою ітераційного методу у поєднанні з числовим методом дискретної ортогоналізації. Досліджено вплив температури дисипативного розігріву на показники електричного потенціалу сенсора за дії гармонічного поперечного тиску на пластинку й активне демпфування її резонансних коливань за допомогою п'єзоелектричних сенсорів та актуаторів.

Розглянуто зв'язану задачу про згинні коливання та дисипативний розігрів кільцевої в'язкопружної ізотропної пластинки з п'єзокерамічними актуаторами при електромеханічному навантаженні з врахуванням деформації зсуву. Враховано температурну залежність комплексних характеристик пасивного і п'єзоактивного матеріалів. Зв'язану нелінійну задачу електротермов'язкопружності розв'язано за допомогою крокового за часом методу з використанням на кожній ітерації методу дискретної ортогоналізації для інтегрування рівнянь механіки і явної схеми методу скінченних різниць під час розв'язання рівнянь теплопровідності з нелінійним джерелом тепла. Досліджено вплив деформацій зсуву, механічних умов закріплення пластинки, геометричних розмірів п'єзоактуатора та температури дисипативного розігріву на активне демпфірування вимушених коливань кільцевої пластинки за дії рівномірного поперечного моногармонічного тиску.

  Скачати повний текст

Розглянуто задачу про вимушені моногармонічні вісесиметричні згинальні коливання та дисипативний розігрів круглих в'язкопружних пластин (КВПП) із п'єзоелектричними сенсорами та актуаторами. В'язкопружну поведінку пасивного (без п'єзоефекту) та п'єзоактивного матеріалів описано згідно з концепцією комплексних модулів, які залежать від температури. Нелінійну зв'язану задачу електротермов'язкопружності розв'язано за допомогою числових методів. Досліджено вплив граничних умов і температури дисипативного розігріву на активне демпфування вимушених резонансних коливань КВПП за допомогою п'єзоелектричних сенсорів та актуаторів.

Розглянуто задачу про вимушені моногармонічні коливання та дисипативний розігрів круглої термов'язкопружної пластинки з п'єзоелектричними сенсором і актуатором. В'язкопружна поведінка пасивного (без п'єзоефекту) і п'єзоактивного матеріалів описується концепцією комплексних модулів. Задачі електропружності та теплопровідності розв'язано за допомогою числових методів. Прийнято, що механічне навантаження невідоме. Досліджено вплив температури дисипативного розігріву на активне демпфування коливань пластинки.

Розглянуто зв'язану задачу про вимушені вісесиметричні коливання та дисипативний розігрів в'язкопружних циліндричних оболонок з п'єзокерамічними актуаторами за моногармонічного електромеханічного навантаження. Враховано температурну залежність комплексних характеристик пасивного і п'єзоактивного матеріалів. Зв'язану нелінійну задачу електротермомеханіки розв'язано методом крокового за часом інтегрування з використанням на кожній ітерації методу дискретної ортогоналізації для інтегрування рівнянь механіки і явної схеми методу скінченних різниць у ході розв'язання рівняння теплопровідності. Досліджено вплив умов механічного закріплення торців оболонки, геометричних розмірів п'єзоактуатора та температури дисипативного розігріву на активне демпфірування вимушених коливань циліндричної оболонки і показник актуатора за дії рівномірного поперечного моногармонічного тиску.

Розглянуто задачу про вісесиметричні коливання та дисипативний розігрів в'язкопружних оболонок обертання з п'єзокерамічними сенсором і актуатором у разі моногармонічного навантаження. Враховано температурну залежність комплексних характеристик пасивного і п'єзоактивного матеріалу. Зв'язана нелінійна задача електротермомеханіки розв'язано за допомогою методу крокового за часом інтегрування з використанням на кожній ітерації методу дискретної ортогоналізації для інтегрування рівнянь механіки і явної схеми методу скінченних різниць при розв'язанні рівняння теплопровідності. Досліджено вплив геометричних розмірів п'єзоактуатора і сенсора та температури дисипативного розігріву на активне демпфування вимушених коливань круглої пластинки і показник сенсора за умов дії рівномірного поперечного моногармонічного тиску.

Розглянуто задачу про вимушені резонансні коливання та дисипативний розігрів в'язкопружної балки з п'єзоелектричними актуаторами у разі врахування геометричної нелінійності в квадратичному наближенні. В'язкопружну поведінку пасивного (без п'єзоефекту) та п'єзоактивного матеріалів описано в термінах миттєвих і комплексних модулів. Для розв'язання нелінійної задачі електров'язкопружності та теплопровідності використано метод квазілінеаризації у поєднанні з числовими методами дискретної ортогоналізації та скінченних різниць. Досліджено вплив геометричної нелінійності на динамічні характеристики, температуру вібророзігріву та активне демпфірування балки за допомогою п'єзоактуатора.

Індекс рубрикатора НБУВ: В379.371.5 + В379.7

Рубрики:

Діелектрична проникливість

Шифр НБУВ: Ж41279 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Досліджено залежність електричних і механічних характеристик складеного стрижньового п'єзоелектричного перетворювача від розташування п'єзоактивного елемента, який має постійну товщину. Задачу сформульовано в межах стрижньової теорії та розв'язано числовим методом ортогональної прогонки. Розглянуто чотири варіанти перетворювача, які відрізняються матеріалами накладок. Проведено їх порівняльний аналіз відносно різних критеріїв. Надано практичні рекомендації щодо використання таких перетворювачів у різних технологічних застосуваннях.

Розглянуто задачу про вимушені резонансні коливання і дисипативний розігрів жорстко защемленої термов'язкопружної балки з п'єзоелектричними актуаторами при врахуванні геометричної нелінійності в квадратичному наближенні. В'язкопружну поведінку пасивного (без п'єзоефекту) і п'єзоактивного матеріалів описано в термінах тривалих і комплексних модулів. Для розв'язування нелінійної задачі електров'язкопружності і теплопровідності використано метод квазілінеаризації в поєднанні з числовими методами дискретної ортогоналізації і кінцевих різниць. Досліджено вплив геометричної нелінійності, умов жорсткого закріплення і теплообміну на динамічні характеристики, температуру дисипативного розігріву, термічне руйнування балки та активне демпфірування балки за допомогою п'єзоактуаторів.

Розглянуто задачу про вимушені резонансні коливання та вібророзігрів в'язкопружних гнучких балок з п'єзоелектричними актуаторами та сенсорами. В'язкопружна поведінка пасивного (без п'єзоефекту) та п'єзоактивного матеріалів описується в термінах миттєвих і комплексних модулів. Нелінійна зв'язана задача електров'язкопружності та теплопровідності розв'язується з використанням методів квйзілінеаризаціі, дискретної ортогонолізації та скінченних різниць. Досліджено вплив граничних умов і геометричної нелінійності на динамічні характеристики, електричні показники сенсора та температуру вібророзігріву гнучкої балки. Для активного демпфування балок запропоновано спосіб розрахунку показника актуатора на основі показника сенсора за невідомого навантаження.

Розглянуто задачу про вісесиметричні вимушені резонансні коливання і дисипативний розігрів в'язкопружної циліндричної оболонки з п'єзоелектричними сенсорами й актуаторами за моногармонічного навантаження. В'язкопружна поведінка пасивного і п'єзоактивного матеріалів описується в термінах комплексних модулів, які залежать від температури вібророзігріву. На основі числових розрахунків досліджено вплив температурної залежності властивостей матеріалів на динамічні характеристики, температуру вібророзігріву, електричні показники сенсора та активне модальне демпфірування оболонки за допомогою п'єзоактуатора з використанням показника сенсора.

Наведено результати числового дослідження вимушених резонансних вісесиметричних коливань і вібророзігріву циліндричної оболонки з п'єзоелектричними сенсорами. Досліджено вплив температурної залежності комплексних характеристик пасивного та п'єзоактивного матеріалів на амплітуду коливань, температуру вібророзігріву та електричний показник сенсора.

Розглянуто задачу про вимушені коливання шарнірноопертої тришарової балки, серединний шар якої виготовлено з електрично-пасивного, а зовнішні - з п'єзоактивного матеріалу. Задача розв'язується в двох постановках: наближеній моногармонічній і повній. Досліджуються особливості циклічної поведінки балки і визначається точність і межі застосовності наближеного підходу.

Сформульовано критерій втрати роботоздатності шаруватих елементів конструкцій з п'єзоактивними шарами внаслідок деполяризації п'єзокераміки в умовах дисипативного розігріву. Як приклад розглянуто задачу про вимушені коливання і вібророзігрів шарнірно опертої тришарової балки, середній шар якої виготовлено з електрично пасивного, а зовнішні - з п'єзоактивного матеріалу.

Розглянуто задачу про вимушені моногармонічні вісесиметричні згинні коливання та дисипативний розігрів круглої в'язкопружної пластини з п'єзоелектричними сенсорами та актуаторами. В'язкопружна поведінка пасивного (без п'єзоефекту) і п'єзоактивного матеріалів описується за допомогою концепції комплексних модулів, що залежать від температури.