功能梯度压电材料的力-热-电耦合非均匀性Cell-based光滑有限元法

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:j621212
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
科学技术的飞速发展使智能材料在工程中的应用越来越广泛。其中,功能梯度压电材料由于其良好的力-电耦合特性及非均匀性,备受国内外研究人员的关注。作为智能设备的核心,功能梯度压电材料经常处于高温作业中。由于力场、电场及热场的相互影响,增大了求解功能梯度压电结构在热场中响应的难度。实际工程中,有限元法是迄今为止求解多物理场耦合问题最成熟且应用最广泛的数值计算方法,但它构造的刚度矩阵偏“硬”,对网格质量要求高。光滑有限元法基于高斯散度定理,将体积分/面积分转化为面积分/线积分,消除了形函数求导,简化了计算过程。该方法对网格质量要求低,计算精度高,受到了许多学者的青睐。本文基于功能梯度压电材料的基本方程及有限元方法,引入了光滑应变技术,提出了一种力-热-电耦合的非均匀性Cell-based光滑有限元法(CICS-FEM),推导出该方法的控制方程,结合动力学中改进的Wilson-θ法求解功能梯度压电材料在力-热-电多物理场耦合中的稳态/瞬态响应。通过对功能梯度压电结构进行数值计算,验证了CICS-FEM的可行性和有效性。将传统有限元法使用加密网格所得的结果作为参考解,并与CICS-FEM所得结果进行对比,进一步验证了CICS-FEM的优势。数值算例结果表明,CICS-FEM有效地解决了有限元法刚度矩阵过“硬”、位移解偏小、对网格质量要求高、处理畸变网格能力低等问题,具有高收敛率、精度高、效率高的特点。
其他文献
本文主要针对会计电算化课程教学模式及创新路径进行分析,结合当下会计电算化课程教学模式及创新路径发展现状,从会计电算化课程教学模式的特征、创新路径等方面进行深入的研
农村商业银行是农村信用社改革的主要方向之一,对农村金融机构体系完善与发展有着重大的推动作用。本文以滦平农村商业银行为例,结合实际情况,通过多元统计分析法对滦平农村
校企协同开展旅游管理专业创新创业教育有助于培育具有创新精神、创业意识和创造能力的旅游管理人才。在对高校旅游管理专业创新创业教育存在问题进行剖析的基础上,提出校企
为了更详细全面地了解小麦新品种运旱22—33的生产特性,以多年多点试验结果为依据,通过对运旱22—33的高产稳产性、抗逆适应性、产量结构以及品质与对照品种(晋麦47号)的比较分析
1989年是我院更名为新型建材工业设计研究院10周年。
目前中国电力企业数据信息的管理研究处于起步阶段,随着智能电网、新型电力设备与电力信息系统的更新换代,与之俱来的是海量数据等待筛选、分析和处理。电力数据管理过程中需
松墨天牛(Monochamus allternatus)是我国松树的重要蛀干害虫,也是松树的毁灭性病害松材线虫病(Bursaphelenchus xylophilus)的主要媒介昆虫。松墨天牛在松材线虫的扩散和传
选育单位 山西省农业科学院经济作物研究所 品种来源 以埂283为母本,早熟18号为父本杂交选育而成。原名汾豆77号。