تحلیل دینامیکی یک ورق کامپوزیت کوپل شده ترموپیزوالاستیک تحت محیط هیدروترمال

در این مقاله به تحلیل تنش های دینامیکی و همچنین تحلیل میزان خیز مربوط به صفحات کامپوزیتی با لایه پیزوالکتریک در محیط هیدروترمال با در نظر گرفتن معادله حرارت پرداخته شده است. این صفحه کامپوزیت با لایه حسگر و عملگر احاطه شده است . کلیه روابط با استفاده از تئوری تغییر مکان مرتبه اول برشی استخراج شده است. برای حل معادلات حرارت، روابط حسگر-عملگر و معادلات همیلتون از روش حل ناویر استفاده شده است. برای بدست آوردن دمای هر نقطه دلخواه از ورق، تابع حرارت در راستای ضخامت ورق در نظر گرفته شده است که به صورت کوپل با دیگر معادلات به حل آن پرداخته شده است. نتایج بدست آمده برای حالت های مختلف رطوبت ارائه شده است. با بررسی مقادیر بدست آمده برای حالت های مختلف به وضوح مشاهده می شود که هر چه مقدار رطوبت افزایش یابد، مقادیر مربوط به تنش ها و میزان خیز ورق افزایش می یابند. در شرایطی که هر دو عامل حرارت و رطوبت هم زمان دخیل هستند، میزان رشد مقادیر مربوط به خیز و تنش ها به حداکثر مقدار خود می رسد. نتایج بدست آمده نشان دهنده اهمیت در نظر گرفتن شرایط هیدروترمال در طراحی سازه هایی است که قرار است در محیط های حرارتی و رطوبتی کار کنند. همچنین با اعمال بهره های کنترلی مختلف در صفحه کامپوزیتی نشان داده می شود که می توان با اعمال بهره کنترلی مناسب ، میزان خیز ورق را به خوبی کنترل و میرا کرد .

کلیدواژه ها:

ترموپیزوالاستیسیته ، کوپل ، هیدروترمال ، دینامیک ، پیروالکتریک ، روش ناویر ، حسگر ، عملگر