一种压电复合棒机-电耦合性能仿真模拟方法
专利类型：发明专利
语 言：中文
申 请 号：CN201110032014.8
申 请 日：20110128
申 请 人：重庆大学
申请人地址：400044 重庆市沙坪坝区沙正街174号
公 开 日：20130102
公 开 号：CN102096737B
代 理 人：张先芸
代理机构：重庆博凯知识产权代理有限公司 50212
摘 要：本发明涉及材料力学性能表征领域，提出了一种压电复合棒机-电耦合性能仿真模拟方法。包括以下步骤：基于Hamilton原理和旋转张量分解概念构建压电复合棒三维机电焓方程；利用压电复合棒细长比作为小参数将原三维模型严格降维为一维模型；渐近计算压电复合棒的一维机电焓，将二阶渐近修正的能量项保存在近似焓表达式中，得到与原三维机电焓等效的一维机电焓；并通过平衡方程将近似焓转化为含附加一维电自由度的广义Timoshenko模型形式以便于工程应用。该方法实用性强，通用性高，所得结果稳定可靠，能够有效模拟压电复合棒机-电耦合性能及准确捕获介质效应、压电材料极化性质。
主 权 项：1.一种压电复合棒机-电耦合性能仿真模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：基于Hamilton原理和旋转张量分解概念构建压电复合棒三维机电焓方程；利用压电复合棒细长比作为小参数将原三维模型严格降维为一维模型；渐近计算压电复合棒的一维机电焓，将二阶渐近修正的能量项保存在近似焓表达式中，得到与原三维机电焓等效的一维机电焓；并通过平衡方程将近似焓转化为广义Timoshenko模型以便于工程应用；利用上述理论和方法对等截面悬臂压电复合棒截面极化性能进行研究；其中，基于Hamilton原理和旋转张量分解概念建立由一维位移(R-r)、旋转(biBi)和三维翘曲函数(wi，φ)表示的用于分析压电复合棒机-电耦合问题的三维机电能方程：