压电材料在柔性结构振动控制中的应用

近年来，基于压电材料的柔性结构振动控制技术已成为振动控制领域研究的热点．本文介绍了各种压电材料的特点以及基于压电材料的振动控制方法，并对目前压电材料在振动控制中的应用现状进行了回顾，最后指出了今后尚需解决的主要问题．     

压电材料反平面应变问题的逆解法

对物理连续的压电材料反平面应变问题，提出了一个逆解法，将其机电耦合行为转化为两个完全相互独立的应力和电位移的边值问题，由此得出，凡物理连续的普通材料反平面应变问题的已知结果（剪应力），皆可作为压电材料相应问题的结果，而不必再费力求解．     

压电材料反平面应变问题的逆解法

对物理连续的压电材料反平面应变问题，提出了一个逆解法，将其机电耦合行为转化为两个完全相互独立的应力和电位移的边值问题，由此得出，凡物理连续的普通反平面应变问题的已知结果，皆可作为压电材料相应问题的结果，而不必再费力求解。     

含裂纹的功能梯度压电带反平面动态冲击问题研究

研究功能梯度压电带的反平面动态裂纹问题.假设功能梯度压电材料的材料性质沿其厚度方向按指数函数变化,考虑在非渗透型边界条件下,运用Laplace和Fourier变换,将混合边值问题转化为Laplace变换频域里的奇异积分方程,然后利用Laplace逆变换的数值方法求出动态应力强度因子和电位移强度因子.讨论载荷耦合参数、材料分布形式和裂纹位置等因素对断裂行为的影响.数值计算结果对压电材料的设计及应用有参考价值.     

准晶材料断裂力学复变函数方法的发展及其应用

对准晶材料断裂力学复变函数方法的发展进行了简要介绍,并采用复变函数方法研究了含螺型位错的立方准晶压电材料的断裂问题。基于立方准晶压电材料反平面弹性问题的基本方程,获得了控制方程,并给出控制方程一般解的复变函数表示。在此基础上,结合位错边界条件,获得了声子场和相位子场位移与应力的解析表达式,为立方准晶压电材料的应用奠定了理论基础。     

压电智能材料在土木工程中的应用

智能传感材料是近年来兴起的一些具有特殊性质、能用于传感的新材料。本文综述了基于压电传感器的常用监测方法以及在土木工程中的研究和应用。利用这些材料的特性,能够使桥梁结构的监测更加灵敏、精确、便捷。     

压电技术在智能道路中应用研究现状

压电技术是一种新兴的绿色能源技术,在各领域都有着广泛的应用,特别是随着智能道路的发展,压电技术在公路中的应用日渐成熟。对于压电技术在智能道路中的应用进行介绍,主要包括压电能量收集系统和混凝土结构健康监测及交通监测技术,着重分析了如何通过压电技术进行能量收集储存为周边设施提供所需电能以及监测交通流量和混凝土内部结构是否有损伤等数据,从而降低交通事故发生频率,增加道路使用时间。对压电技术目前存在的问题进行了剖析并给出了适当的建议,使压电技术能够更全面、更高效地应用在道路中。     

一维六方准晶压电材料中抛物线裂纹反平面问题的解析解

利用Stroh方法和复变函数法,研究一维六方准晶压电材料中抛物线裂纹的反平面问题,在非渗透型电边界条件下,得到裂纹尖端场强度因子与机械应变能释放率的解析表达式.在不考虑相位子场或电场的情况下,所得结果退化为压电材料或准晶材料中的相应结果.     

小周期孔洞区域中一类压电问题的均匀化分析

压电复合材料在传感器、航空航天和半导体材料等领域的应用越来越广泛，对这些材料的研究引起了很多学者的关注．文章利用双尺度渐近展开的方法和均匀化方法，对一类具有小周期孔洞结构区域中的压电耦合问题，进行了其对应的均匀化力学及电学常数的正则性的分析，讨论了均匀化解的存在唯一性．在理论研究中为对应材料的等效力学、电学常数计算提供了理论与计算依据，刻画了材料的等效物理行为；在数值计算中，为进一步得到高精度的数值解提供了理论支持与算法依据．     

一维无铅压电微纳材料在能量转换领域的研究进展

 能源危机和环境污染是当今社会发展面临的主要问题,绿色新能源及新能源材料是解决问题的关键。压电晶体可实现机械能与电能之间的相互转换,成为能源与材料领域的重点研究对象。在压电材料体系中,无铅体系由于具有较为优秀的压电性能、且不含有毒物质铅等一系列优势而倍受关注。随着材料向微纳化和低维化的发展,一维无铅压电微纳材料成为目前压电领域的研究热点之一,然而其合成与评价还处在起步阶段,与之相关的能量转换等方面的研究与应用也仍在探索阶段。本文以一维无铅压电微纳材料为对象,概况介绍了产物生长控制合成的方法,简要说明了在能量转换领域的相关应用,最后对一维无铅压电微纳材料在能量转换领域的发展趋势进行了展望,为一维无铅压电微纳材料在能量转换领域的理论研究、实际应用及未来发展提供参考。     

压电材料静力耦合机理的三维解析及简化分析

在三维压电材料本构方程的基础上,推导出了用位移和电势表示的三维横观各向同性材料的平衡微分方程．考虑到平面问题的广泛性,推导得到了三维压电材料的弹性常数在二维情况下的表达式,为二维理论分析作出了准备．同时,还考察了受垂直于极性轴的轴向力的压电材料的三维解析解,得到了这种情况下的位移和电势分布情况．进而,简单分析了压电材料中弹性常数与工程常数之间的关系     

压电材料中的反平面抛物线型裂纹问题

运用复变函数方法针对电可渗透性边界条件下受远场均布剪切应力和平面内电场作用下的无限大压电体中含有抛线型裂纹的相关断裂特性问题进行研究．首先,就求解压电材料中孔洞缺陷问题时采用的特殊形式的级数的有效性进行了证明,对于单个孔洞的特殊情况给出了其场解的表达式．然后,将抛物线型裂纹保形映照到单位圆,运用前述推导的形式解进行了求解,并给出了裂纹尖端处力学及其电场的强度因子．     

压电材料裂纹体的电渗透边界条件及其精确解

将压电材料的电渗透型裂纹处理成静电学的连接界面,按裂纹上,下两表面的切向电磁强度连续和法向电位移连续建立了裂纹处的电渗透边界条件,据此,用复变函数方法,得到了压电材料反平面裂纹问题的精确解。     

半无限大功能梯度压电材料中反平面Yoffe型运动裂纹

基于三维弹性理论和压电理论导出了材料系数在横观各向同性平面内梯度分布的压电体状态方程,进而对材料系数按指数函数规律分布的半无限大压电体中的反平面Yoffe型运动裂纹问题进行了求解.利用Fourier变换给出了半无限大压电体中位移、应力、电势、电位移的解析表达式,并求得了裂纹尖端动应力强度因子、电位移强度因子,分析了不同的非均匀材料系数、几何尺寸及裂纹运动速度对它们的影响.     

具有压电材料薄板稳定性的有限元法

考虑一均匀各向同性薄板结构,在板面内受面力作用,且在板的上下表面离散分布着压电执行元件。设每块压电片具有相同的材料,且作用相同电压。不考虑压电元件对整体结构刚度的影响;只考虑执行元件对板的逆压电效应,而不考虑板弯曲对执行元件中电场强度的影响。要根据压电材料的逆压电效应,利用三角形三节点单元,用变分原理导出压电结构反平面应力问题位移法的有限元表达式以及在大找度小变形情况下的稳定性有限元特征方程。可利     

可控约束层阻尼

针对薄壁结构振动,提出了一种主、被动杂交控制的新方式———可控约束层阻尼,利用压电片的逆压电效应控制约束阻尼层的运动,增加系统的阻尼．根据弹性、粘弹性、压电材料的本构关系,建立了具有可控约束阻尼层梁的控制微分方程．脉冲、正弦两种形式载荷的数值模拟表明,这种可控约束层阻尼对振动的抑制有较好的效果,且结构简单,易于实现．     

智能材料与土木工程结构振动控制

结合国内外最新研究成果,综述了压电材料?电/磁流变液?形状记忆合金等智能材料的基本性能?工作原理及其在土木工程结构振动控制中的应用研究概况,并对研究及应用中存在的问题作了探讨.