电-热-力载下BNNTs增强压电板壳的静动力学研究

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随着人类科技的发展,具有压电效应的复合材料越来越多地进入人类社会生活之中。如:收音机、雷达、压电驱动器、传感器、能量转换器等。由于发展的需要,在一些特殊坏境领域,对材料性能提出了新的挑战和要求。硼氮纳米管(BNNTs)具有良好的力学性能、压电特性和机械性能,以及优越的导热性和抗氧化性,同时也具有稳定的半导体性质。因此,用硼氮纳米管(BNNTs)作为增强体、用聚乙烯(PE)和聚偏氟乙烯(PVDF)作为基体材料合成的新型智能复合材料,在物理、化学、机械、航空航天等领域有着非常广阔的应用远景,并且受到了越来越多科研者的关注。为此本文对BNNTs增强压电板壳在电-热-力载下的静动力学特性相关问题进行研究。首先,本文详细总结了电-热-机械荷载作用下BNNTs加强压电板壳静力学研究的背景、意义和现状,以及压电效应的发现与应用。利用经典板壳理论、压电理论及考虑热效应建立BNNTs增强压电板壳的本构关系,用XY矩形模型计算材料常数,然后通过变分法或拉格朗日方程推导出控制方程,再用差分离散、迭代法或Bobnov-Galerkin法和谐波平衡法等进行求解。最后在对应的计算案例中,关于电压、温度变化、机械荷载、体积比、边界条件及材料性质参数等因素对BNNTs增强压电板壳的动力稳定、非线性弯曲及分岔混沌的影响进行了详细地探讨分析。最后,对本文的研究进行总结,并介绍了 BNNTs增强压电板壳在电-热-机械荷载作用下静动力学行为其它方面可能的研究。
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