【摘 要】
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本文提出了一种采用Airy函数分析一般的任意加载条件下多层压电层合梁的二维理论分析方法.对每一层压电梁或结构梁分别采用一个Airy应力函数作为其应力解,对压电层还增加一个
【机 构】
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华中科技大学土木工程与力学学院(武汉)
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本文提出了一种采用Airy函数分析一般的任意加载条件下多层压电层合梁的二维理论分析方法.对每一层压电梁或结构梁分别采用一个Airy应力函数作为其应力解,对压电层还增加一个电势函数作为其电场解.除了假设2阶以上沿压电层的厚度方向的电势梯度忽略不计以外,没有其他的假设条件.各Airy应力函数和电势函数都采用富立叶级数形式.在满足压电层合梁的力学和电学边界条件以及各层之间的位移连续性和应力相互作用关系以后,富立叶级数的各项特定系数可以确定下来,从而获得问题的完整解答.数值计算结果表明:此方法能够准确地计算压电层合中的弯曲、挤压和剪切应力,尤其有利于分析夹层梁各层之间交界面附件的局部应力,同时在较小的跨高比情况下,弯曲剪应力和挤压应力都具有相当大的数值.剪切粘滞理论以及其他以线性分布假定为前提的压电层合梁理论,可能因误差不断增大而不再适用于短而粗的梁.最后,此方法表明夹层梁的压电层的激励作用可以由4个组合的材料常数来确定.在给定的计算条件下,夹层梁的最大弯曲应力对材料参数β<,2>的变化并不敏感.
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