表面貼附有壓電片之Timoshenko樑承受移動負載下機電耦合效應分析

Translated title of the thesis: Analysis of Coupling Effects of Mechanical and Electrical Responses of Timoshenko Beam Surface-Mounted with Piezoelectric Material Subjected to a Moving Load
  • 吳 智凱

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

本文為探討貼附有壓電材料Timoshenko懸臂樑與簡支樑之動態響應，結構中的第一和第三跨距為單層的 Timoshenko 樑，第二跨距為Timoshenko 樑上層貼附有壓電材料所組成，採用模態法計算壓電懸臂樑的自然頻率變化並探討此結構受移動負載之動態響應。 在模態法方面，為了解壓電層樑之?學?為，則?用應?場、 應變場與位移場的關係推導出應變能和動能，再以Hamilton's Principle求得壓電層樑之運動方程式，再將運動方程式中的單變?轉換為時間和距?雙變?，再配合邊界條件計算出?場函?，進而解出模態頻?與模態示意圖，並討?在?同的幾何??條件下對模態頻?之影響。 動態響應則是以前述的模態法作為基礎，施加一個移動負載並使用Runge-Kutta數值積分法於求解動態方程式，計算樑之位移大小和壓電片表面的儲存電荷量。改變壓電片的幾何條件、並施加電阻，探討整體樑的自由端所產生的位移變化以及壓電片收集電荷情形。
Date of Award2016 Oct 11
Original languageChinese
SupervisorRong-Tyai Wang (Supervisor)

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