پاسخ غیرخطی هندسی حسگر و عملگر پیزوالکتریک در محیط الکتریکی، مکانیکی و حرارتی

در این نوشتار رفتار غیرخطی هندسی پانل استوانه ای مجهز به لایه های حسگر و عملگر پیزوالکتریک مطالعه شده است. پانل دارای سه لایه دارد و در دو راستای طولی و محیطی بر روی تکیه گاه ساده قرار دارد، لایه داخلی حسگر، لایه میانی آلیاژ آلومینیوم و لایه خارجی عملگر می باشد. پانل از لایه داخلی تحت بارگذاری مکانیکی و حرارتی و از لایه خارجی تحت بارگذاری الکتریکی به صورت دینامیکی قرار می گیرد. رفتار دینامیکی غیرخطی پانل با لایه های پیزوالکتریک در محیط مکانیکی، الکتریکی و حرارتی بررسی شده است. مدل سازی در نرم افزار کامسول مولتی فیزیک بر پایه المان محدود انجام گرفته است. توافق مناسب بین نتایج ارائه شده در تحقیق حاضر با تحقیقات پیشین وجود دارد. محیط مکانیکی عاملی جهت تشدید جمله های غیرخطی می باشید که در بارگذاری های مکانیکی شدید، پاسخ حسگر تا 6% دارای خطا می باشید. برخلاف محیط مکانیکی، محیط های الکتریکی و حرارتی تاثیری در رفتار غیرخطی هندسی سازه نخواهند داشت. معادلا مسئله از الاستیسیته سه بعدی انتخاب شده اند که صحت نتایج برای پانل های جدار ضخیم نیز معتبر می باشد.

کلیدواژه ها:

پانل استوانهای ، غیرخطی هندسی ، پیزوالکتریک ، حسگر ، عملگر