شبیه سازی و مدلسازی صفحه چند لایه مدرج تابعی بالایه های پیزوالکتریک بر اساس مدل های همگن سازی با استفاده از نرم افزار Comsol Multiphysics

دراین مقاله، تحلیل فرکانس طبیعی صفحه مدرج تابعی تحت شرایط تکیه گاهی ساده مجهز به صفحات پیزو الکتریک در نرم افزار کامسول مولتی فیزیک می باشد. برای تحقق این هدف، انواع مختلفی از طرح های همگن سازی از جمله مدل وویت، مدل ریوس، مدل موری – تاناکا و مدل هاشین شریکمن استفاده شده است. توابع شکل خطی مورد استفاده قرار گرفته و تغییر شکل برشی مرتبه اول در نظر گرفته شده است صفحه مدرج تابعی موردنظر ترکیبی از فلز و سرامیک در نظر گرفته شده است که خواص ساختاری آن مدرج در جهت ضخامت ورق و مطابق با توزیع کسر حجمی قانون توانی می باشد. لایه های پیزو الکتریک بر روی سطوح صفحات مدرج تابعی چسبانده شده اند تا تاثیر آن بر دامنه ارتعاشات بررسی گردد. هدف این کار آن است که علاوه بر بررسی طرح های مختلف روش های همگن سازی و تفاوت آن ها در فرکانس طبیعی یک ماده مدرج تابعی، نحوه مدل سازی مواد مدرج تابعی را بدون نیاز به تقریب لایه زنی و محاسبه خواص معادله هر لایه در نرم افزار کامسول انجام شود، کاری که در دیگر نرم افزار های تحلیل المان محدود امکان پذیر نمی باشد و باید در آن ها چندین لایه تعریف گردد و معادله خواص هر لایه در آن ها به صورت تقریبی بدست آید. در حالی که در نرم افزار کامسول به راحتی می توان خواص را به صورت تابعی تعریف نمود.

کلیدواژه ها:

صفحه مدرج تابعی ، پیزو الکتریک ، نرم افزار کامسول ، کسر حجمی قانون توانی