بررسی اثر پیزوالکتریک برکاهش تمرکز تنش زرق های مدرج تابعی

با استفاده از وصله های پیزوالکتریک، می توان تمرکز تنش در نقاط بحرانی سازه های بارگذاری شده را کنترل و کاهش داد که این امر منجر به افزایش طول عمر ساز می گردد. در این پژوهش به بررسی میزان کاهش تنش به وسیله وصله های پیزوالکتریک، در اطراف ترک در یک ورق مدرج تابعی بارگذاری شده پرداخت شده است برای این منظور با استفاده از نرم افزار انسیس یک صفحه مدرج تابع ترک دار تحت بارگذاری متمرکز با شرایط مرزی تکیه گاهی گیردار و مجهز به وصله های پیزوالکتریک در نوک ترک مورد تحلیل قرار گرفته است. ضخامت پیزوالکتریک ها و ولتاژ اعمالی که آنها از پارامترهای مهم در عملکرد پیزوالکتریک ها می باشد که با تغییر این دو پارامتر می توان تنش را در ناحیه ترک کنترل کرد. در این مقاله با افزایش ولتاژ اعمال شده به پیزوالکتریک تا 40 ولت، تنش اطراف ترت است تا 10% کاهش یافته است. همچنین در مرحله بعد با افزایش ضخامت پیزوها از 0/002 به 0/001 متر کاهش تنش در حدود 13% در اطراف ترک مشاهده شده است. علاوه بر این تنش در وصله های پیزو به ازای افزایش ولتاژ مورد بررسی قرار گرفت که نتایج نشان می دهد پیزوها با ضخامت بیشتر افزایش تنش کمتری در مقابل افزایش ولتاژ از خود نشان می دهند.

کلیدواژه ها:

ترک ، تنش ، ورق مدرج تابعی ، وصله پیزو الکتریک