تحلیل خمش ورق کامپوزیتی و ساندویچی حاوی لایه های پیزوالکتریک با استفاده از تئوری عمومی-محلی اصلاح شده

نویسندگان

1 استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شیراز

2 دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران

3 استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران

doi
10.22044/jsfm.2016.768
چکیده

در این پژوهش، از یک مدل اجزاء محدود بر مبنای یک مدل ترکیبی برای مدلسازی اثرات کوپل ورق‌های کامپوزیتی و ساندویچی حاوی لایه های پیزوالکتریک استفاده شده است. در این مدل ترکیبی مولفه‌های مکانیکی با استفاده از تئوری عمومی-محلی پیشنهادی که در آن شرایط سطوح آزاد و پیوستگی جابجایی بین لایه‌ برآورده می‌شود و مولفه‌های الکتریکی به کمک تئوری لایه‌ای خطی مدلسازی شده است. در این تئوری میدان جابجایی عمومی خطی و میدان جابجایی محلی به صورت تکه‌ای خطی است. تنش‌های عرضی برشی با استفاده از انتگرال گیری معادلات تعادل الاستیسیته محاسبه شده است . بنابراین شرایط پیوستگی تنش برشی بین لایه‌ها و صفر بودن تنش برشی بر روی سطوح خارجی لایه‌ها برقرار خواهد شد و نیازی به ضریب تصحیح برش نمی‌باشد. دقت تئوری معرفی شده با مقایسه نتایج آن و نتایج تئوری الاستیسیته سه بعدی، تئوری عمومی-محلی مرتبه بالا و تئوری لایه‌ای مرتبه بالا ارزیابی شده‌است. نتایج نشان می‌دهد که تئوری پیشنهادی برای تحلیل خمش ورق‌ کامپوزیتی و ساندویچی حاوی لایه‌های پیزوالکتریک تحت بارگذاری مکانیکی و الکتریکی مناسب است.