حل تحلیلی اثر کوپلینگ الکترومکانیکی بر روی تنش های برون صفحه ای در لبه های آزاد چند لایه های پیزوالکتریک زاویه دار تحت بارگذاری مکانیکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

ایرانی

چکیده

در این مقاله، یک حل تحلیلی برای بررسی اثر کوپلینگ الکترومکانیکی بر روی تنشهای بین لایه‌ای در لبه آزاد ورق چند لایه پیزوالکتریک زاویه دار ارائه گردیده است. به همین منظور با استفاده از یک روش تغییراتی، به تحقیق در مورد اثر لبه آزاد در یک ورق چند لایه پیزوالکتریک با طول نامحدود و تحت کرنش طولی یکنواخت پرداخته شده است. با به کارگیری تئوری تغییر شکل برشی مرتبه‌ی دوم، مقایسه‌ای بین تحلیل چند لایه پیزوالکتریک در دو حالت کوپل و غیر کوپل انجام شده است. هم‌چنین حل‌های تحلیلی به‌دست آمده با نتایج عددی موجود، مورد مقایسه و بحث قرار گرفته است. نتایج به‌دست آمده حاکی از آن است که تأثیر کوپلینگ الکترومکانیکی بر تنش‌‌های بین لایه ای در لبه آزاد چند لایه‌ی متعامد، خیلی بیشتر از چند لایه‌ی زاویه‌دار است.

عنوان مقاله [English]

Analytical Solution of Electromechanical Coupling Effect on Interlaminar Stresses at Free-Edges of Angle-Ply Piezoelectric Laminates under Mechanical Loading

نویسندگان [English]

  • masod Tahani
  • s.mehdi Mirzababaee
چکیده [English]

In this paper, an analytical solution is presented to consider the effect of electromechanical coupling on the interlaminar stresses at the free-edge of an angle-ply piezoelectric laminated plate. To this end, a variational approach is used to investigate the free-edge effect in a long laminated piezoelectric plate under uniform axial strain. A comparison of coupled and uncoupled piezoelectric analysis is performed using the second-order shear deformation plate theory. The analytical solutions are discussed and compared with numerical results available in the literature. It is found that the interlaminar stresses at the free-edge are significantly higher in the coupled case for cross-ply laminates, whereas the coupling effect for the symmetric angle-ply laminate is of minor significance

CAPTCHA Image