تحلیل جابجایی و تنش در پوسته استوانه ای با لایه پیزوالکتریک تحت بارگذاری یکنواخت

این مقاله به تحلیل جابجایی و تنش در پوسته استوانه ای، به منظور بررسی توزیع تنش ها و جابجایی ها می پردازد. پوسته استوانه ای مورد بررسی دارای طول محدود و گوشه های مهارشده می باشد که توسط لایه های پیزو سرامیک در سطح داخلی و خارجی احاطه شده است. با توجه به شرایط مرزی مورد مطالعه در این پژوهش، مولفه های مختلف جابجایی به کمک بسط سری فوریه محاسبه شده و در نتیجه معادلات دیفرانسیل جزئی تعادل مانند معادلات تنش- کرنش به معادله دیفرانسیل معمولی با ضرایب ثابت تبدیل شده است. در ادامه توزیع تنش ها و جابجایی ها و پتانسیل الکتریکی با حل معادلات حالت به دست آمده اند. همچنین نتایج پایداری برای پوسته استوانه ای مطالعه شده تحت بار یکنواخت و تاثیر ولتاژهای مختلف اعمالی بر روی توزیع تنش ها و جابجایی های شعاعی، زاویه ای و طولی مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج به ازای دو ماده مختلف پیزوسرامیک در نمودارها مقایسه و نشان داده شده است. و مشخص شد که افزایش شارژ الکتریکی منجر به افزایش تنش شعاعی نرمال و تغییر مکان شعاعی می گردد اما تاثیر این افزایش بر تغییر مکان جانبی، منجر به کاهش این متغیر می شود.

کلیدواژه ها:

تنش ، پوسته استوانه ای ، لایه پیزو الکتریک ، بارگذاری یکنواخت