مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل استوانه پیزوالکتریک تابعی تحت میدانهای دوبعدی الکتروترمومکانیک

نویسندگان
1 عضو هیئت علمی- دانشگاه ازاد اسلامی-واحد لنجان
2 عضو هیدت عمی دانشگاه آزاد اسلامی-واحد نجف اباد
3 دانشجوی کارشناسی ارشد-دانشگاه ازاد اسلامی-واحد نجف آباد
4 دانشجوی دکترا، مهندسی برق، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد نجف آباد، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، نجف آباد، اصفهان
چکیده
در این مقاله یک استوانه پیزوالکتریک از جنس مواد تابعی تحت میدانهای دوبعدی الکتریکی، حرارتی و مکانیکی تحلیل می‌گردد. کلیه ویژگیهای مواد به جز ضریب پواسون به صورت توانی در جداره استوانه تغییر می کنند. حل تحلیلی به کمک استخراج معادلات ناویر و با استفاده از سری های فوریه و روش جداسازی متغیر ها انجام می گیرد. در ادامه با در نظر گرفتن شرایط مرزی نتایج حاصل از یک نمونه تحلیل استوانه تابعی هوشمند ارائه شده است. نتایج نشان می دهند اندیس مناسب توان برای مواد می‌تواند روی طراحی استوانه و پاسخ مطلوب آن به عنوان حسگر یا عملگر تاثیر بسزایی داشته باشد. ایده اصلی این مقاله استفاده از سری فوریه برای تحلیل میدان‌های حاکم بر مساله می‌باشد که به کمک آن می‌توان هر نوع شرایط مرزی پیچیده و ساده دو بعدی یا یک بعدی را برای مساله درنظر گرفت و تحلیل نمود.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Analysis of FGPM cylinder subjected to two dimensional electro thermo mechanical fields

نویسندگان English

Rasool Rashidifar 1
Javad Jafari 2
Hossein Shahriary 3
Vahid Jafari 4
چکیده English

This paper presents an analytical solution for a FGPM hollow cylinder subjected to two dimensional electro thermo mechanical fields. All material properties except the Poisson’s ratio are assumed to be varied with power low function along the thickness of cylinder. For analytical solution, using Fourier series expansions with separate variable method, the Navier’s equations are solved. Then, with special boundary conditions, the results for a FGPM cylinder are presented. The results show the proper power index has a significant influence on electro thermo mechanical response of cylinder as a sensor or actuators. The main idea in this paper is using the Fourier series to solve the equations that caused this method be suitable for considering any complicated and simply conditions for problem.

کلیدواژه‌ها English

Smart cylinder
Functionally Graded Material
electric field
thermal field