تحلیل اثر ولتاژ القایی، ناشی از حسگر پیزوالکتریک برکنترل جابجایی پوسته کامپوزیتی دارای لایه های پیزوالکتریک، تحت بارگذاری مکانیکی یکنواخت

در این پژوهش به تحلیل استاتیکی پوسته استوانه ای با تکیه گاه ساده با لایه های پیزوالکتریک تحت بارگذاری مکانیکی یکنواخت، به منظور بررسی، کنترل و توزیع تنش ها و جابجایی ها می پردازیم. پوسته استوانه ای مورد بررسی دارای طول محدود و تکیه گاه ساده می باشد، که توسط لایه های پیزوسرامیک در دو 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 معادلات دیفرانسیل معمولی با ضرایب ثابت تبدیل شده اند. در ادامه توزیع تنش ها و جابجایی ها و پتانسیل الکتریکی با حل معادلات حالت بدست آمده اند. همچنین نتایج پایداری برای پوسته استوانه ای مطالعه شده تحت بارگذاری یکنواخت و تاثیر ولتاژهای مختلف اعمالی بر روی توزیع تنش ها و جابجایی های شعاعی، زاویه ای و طولی مورد بررسی قرار گرفته و نتایج به ازای دو ماده مختلف پیزوسرامیک در نمودارها مقایسه و نشان داده شده است. در نتیجه 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 خواهد شد.

کلیدواژه ها:

پوسته استوانه ای ، لایه پیزو الکتریک ، حسگر ، عملگر ، بارگذاری یکنواخت