單邊嵌入式壓電材料Timoshenko樑之動態分析

  • 董 凡宇

學生論文: Master's Thesis

摘要

本文之目的為探討一個單邊嵌入壓電材料Timoshenko beam之動態分析,由有限元素法建立其運動方程模型,以此配合Newmark’s scheme模擬探討此結構受暫態外力與感應電壓之動態行為。   本文將懸臂樑結構分為三個跨距,每一跨距具有上下兩層,僅第二跨距結構上層為壓電材料,而第一、三跨距及第二跨距的下層均為鋁材;並由樑結構之位移場、應力場和應變場推導出應變能與動能,且由Hamilton原理求得結構Governing equations及邊界條件。 利用靜態平衡方程式推導出各個跨距的單位元素之位移函數向量,經由單位元素的節點位移以有限元素法分別堆疊出各個跨距的勁度矩陣與質量矩陣,並以Lagrange’s equations建立系統的運動耦合方程式組。 以Newmark’s Scheme模擬樑系統之動態響應情形,分別探討施加外力於結構末端和施加電壓於壓電材料作用,以了解當改變壓電材料長度、位置與厚度時,樑結構的位移變化及壓電片輸出電荷情形。
獎項日期2015 八月 24
原文???core.languages.zh_ZH???
監督員Rong-Tyai Wang (Supervisor)

引用此

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