در این مقاله حل دقیق ارتعاشات آزاد یک درپوش کروی نازک از جنس پیزوالکتریک با استفاده از تئوری پوسته‌های کم‌عمق ارایه شده است. درپوش کروی پیزوالکتریک در دو حالت رفتاری حسگر و عملگر مورد بررسی قرار گرفته است. ماده پیزوالکتریک در راستای ضخامت قطبی شده و با استفاده از روش جداسازی متغیرها و توابع پتانسیل جدید، سه معادله حرکت پوسته کم‌عمق نازک به همراه معادله ماکسول به‌صورت دقیق حل شده است. در ابتدا معادله حاکم بر جابه‌جایی عرضی پوسته به‌طور مجزا به دست آمده و پس از استخراج جابه‌جایی عرضی، دیگر مجهولات مساله اعم از جابه‌جایی‌های داخل صفحه‌ای و تابع پتانسیل الکتریکی نیز به دست می‌آیند. در ادامه با اعمال شرایط مرزی مختلف مکانیکی و الکتریکی، فرکانس‌های طبیعی برای پوسته کروی پیزوالکتریک در دو حالت حسگر و عملگر محاسبه شده است. برای اعتبارسنجی فرمول‌بندی حاضر و بررسی دقت فرکانس‌ها نتایج به‌دست‌آمده با تحلیل المان محدود مساله در نرم‌افزار آباکوس مقایسه و تایید شده است. همچنین تاثیر پارامترهای مختلف مانند نسبت شعاع داخلی به شعاع انحنای پوسته، نسبت ضخامت به شعاع داخلی پوسته و شرایط مرزی مختلف، روی فرکانس‌های طبیعی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که خاصیت پیزوالکتریکی باعث افزایش انرژی کرنشی سازه شده و در هر دو حالت حسگر و عملگر باعث افزایش مقدار فرکانس‌های طبیعی می‌شود. همچنین با تغییر شرایط از حالت عملگر به حالت حسگر، جسم یک افزایش را در مقادیر فرکانس‌های طبیعی تجربه می‌کند.
کلمات کلیدی: ارتعاشات، درپوش کروی پیزوالکتریک، حسگر و عملگر، حل تحلیلی
تعداد مشاهده: 3349 مشاهده
کد فایل:4985
انتشار در:۱۳۹۷/۱۱/۱۷
حجم فایل ها:938.4 کیلوبایت
تعداد صفحات: 12
زبان: فارسی
سال انتشار: 1397
محل انتشار: مجله مهندسی مکانیک مدرس
فرمت: (PDF) غیر قابل ویرایش
منابع و مآخذ: دارد
جدول و نمودار: دارد
عکس و تصویر: دارد
مقاله تحلیل کنترلی یک مکانیزم کمکی برای ردیابی مسیر درزهای صفحه‌ای در جوشکاری رباتیک
قیمت : 2,500 تومان
توضیحات بیشتر دریافت فایل
مقاله بررسی اثر اندازه و سیال بر دینامیک غیرخطی میکروسکوپ نیروی اتمی براساس تئوری تنش کوپل بهبود یافته
مقاله بررسی عملکرد نوع جدید میکرومیکسر Lشکل دوگانه
مقاله محاسبه انرژی سطح وابسته به اندازه نانوذرات و نانوحفرات کروی فلزی به روش دینامیک مولکولی
مقاله بررسی خصوصیات سیال مغناطیسی در داخل میراگر هیدرولیکی مغناطیسی به روش دینامیک ذره استهلاکی
مقاله اثر فرآیند فورج چندجهته روی ریزساختار و خواص مکانیکی نانو کامپوزیت‌های AZ31 تقویت‌شده با نانوذرات SiC
مقاله مدل تئوری تبخیر قطره لیدن‌فراست برای محاسبه ارتفاع لایه بخار زیر قطره
مقاله مدل‌سازی عددی هم‌زمان انتقال حرارت و میدان مغناطیسی در کوره ذوب القایی تحت خلا
مقاله طراحی سیستم تصمیم‌گیری برای مدیریت دمایی ماهواره در حضور عیب عملگرهای مومنتوم سیالی
مقاله کنترل مقاوم زاویه پیچ مستقل یک توربین بادی سرعت متغیر به‌منظور کاهش بارهای مکانیکی
مقاله تحلیل آیروالاستیک بال سوئیپ دوگانه با یک قسمت فلزی و یک قسمت کامپوزیتی
مقاله بهینه‌سازی بازگشت فنری در فرآیند خمکاری ورق آلومینیومی A1050-H14 با ترکیب روش المان محدود و الگوریتم ژنتیک چندهدفه