磁電層合結(jié)構(gòu)因其獨(dú)特智能特性,在航天、航空、化工、電動控制,機(jī)械系統(tǒng)等領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用,由磁電材料制作而成的微型智能結(jié)構(gòu)例如傳感器、換能器、電動智能開關(guān)等設(shè)備在工程中經(jīng)�？吹絒1]-[3]。磁電材料作為高新智能材料,由它制作而成的智能層合結(jié)構(gòu)還存在著諸多需要研究的問題,尤其是力學(xué)上的難題急需解決,其中振動是當(dāng)前國內(nèi)外高校、企業(yè)等眾多單位的討論熱點(diǎn)。層合薄板作為工程中最經(jīng)常用到的元件,它有著重要的研究意義[4][5],本文的研究對象主要是壓電層合薄板以及磁電層合薄板,針對壓電、磁電層合結(jié)構(gòu),對其進(jìn)行了動力響應(yīng)分析。文章開始部分對論文的研究目的和意義做了闡述,簡要說明了壓電、磁電材料的發(fā)展歷程及研究現(xiàn)狀。首先建立四邊簡支壓電層合板幾何模型,基于哈密頓原理和瑞利-里茲法,依據(jù)壓電材料的本構(gòu)方程,推出層合薄板的動力學(xué)方程,利用ANSYS軟件對其進(jìn)行了模態(tài)、瞬態(tài)分析。討論了激勵電壓幅值以及阻尼對薄板橫向振動的影響并得出結(jié)論:四邊簡支處承受薄板最大應(yīng)力,同時繪出了最大應(yīng)力隨時間的變化曲線。最后以磁電層合結(jié)構(gòu)為研究對象,基于磁電材料本構(gòu)方程,考慮材料的幾何非線性,利用哈密頓原理推導(dǎo)出磁場-機(jī)... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
        1.1.1 選題背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 磁電材料簡介
        1.2.1 磁電效應(yīng)
        1.2.2 磁電效應(yīng)的影響因數(shù)
        1.2.3 磁電材料的分類
        1.2.4 磁電材料的應(yīng)用
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 四邊簡支壓電層合板的橫向振動特性
    2.1 薄板的基本假設(shè)
    2.2 四邊簡支壓電層合板的橫向振動微分方程
    2.3 四邊簡支壓電層合板的有限元仿真分析
        2.3.1 ANSYS有限元軟件簡介
        2.3.2 有限元法求解壓電結(jié)構(gòu)動力學(xué)方程
    2.4 仿真分析及數(shù)值模擬
        2.4.1 模態(tài)分析
        2.4.2 激勵電壓幅值對響應(yīng)的影響
        2.4.3 阻尼對橫向位移的影響分析
        2.4.4 薄板中心節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力響應(yīng)分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 磁電層合矩形薄板非線性振動方程的推導(dǎo)
    3.1 非線性振動理論
        3.1.1 非線性振動系統(tǒng)的研究意義
        3.1.2 非線性振動的研究方法
    3.2 磁電層合薄板在磁場-機(jī)械力作用下的非線性振動方程
        3.2.1 磁電層合薄板的物理模型
        3.2.2 無量綱化微分方程
    3.3 幅頻相頻方程的推導(dǎo)
    3.4 本章小結(jié)
第4章 磁電層合矩形薄板的非線性振動分析
    4.1 不同邊界條件下的主共振分析
    4.2 各參數(shù)對系統(tǒng)幅頻響應(yīng)的影響
    4.3 系統(tǒng)分岔與混沌的研究分析
        4.3.1 阻尼的變化對系統(tǒng)分岔與混沌的影響
        4.3.2 激勵磁場變化對系統(tǒng)分岔與混沌的影響
        4.3.3 機(jī)械力的變化對系統(tǒng)分岔與混沌的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 未來展望
參考文獻(xiàn)
附表
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號：2921462