智能材料球對稱問題的振動分析.pdf

1、由智能材料組成的智能結構是一種具備自感知、自診斷、自適應、自修復等功能的仿生結構系統(tǒng)。壓電、壓磁材料是一種新型的智能材料，廣泛用于超精密定位、激光微加工、數(shù)控車床、機器人和閥門控制等領域，故對它的動力學研究已成為必要。本文從一般彈性材料在空間球對稱簡諧荷載下的響應開始研究，給出了彈性材料的瞬態(tài)響應和穩(wěn)態(tài)響應，得出彈性動力學問題的位移、應力、應變物理量的解析解。在此基礎上考慮空間球對稱彈性壓電材料，不計體力、體電荷和體電流，由運動方程、幾

2、何方程以及梯度方程結合壓電效應得到在外加簡諧荷載和電位勢作用下的穩(wěn)態(tài)響應，給出了位移、應力、應變、電位移、電場強度和電位勢各量的解析解。然后考慮電磁耦合效應，研究壓電、壓磁材料在球坐標系下，不計體力、體電荷和體電流的情況下，由運動方程、梯度方程、壓電和壓磁的本構方程導出在外加簡諧荷載、電位勢和磁勢作用下應力、應變、位移、電位移、電場強度、電位勢、磁感、磁場強度和磁位勢各未知量的穩(wěn)態(tài)解。最后，本文通過具體數(shù)值計算，比較了一般彈性材料、壓電