كاربرد يك سوپرالمان در تحليل هاي استاتيكي و ارتعاشي استوانه هاي توخالي ساخته شده از مواد پيزوالكتريك

هدف از اين مقاله تعريف يك سوپرالمان براي استفاده در تحليل‌هاي استاتيكي و ارتعاشي استوانه‌هاي ساخته شده از مواد پيزوالكتريك مي‌باشد. بدين ترتيب ابتدا به معرفي يك سوپر المان استوانه‌اي كه پيش از اين در تحليل‌هاي استاتيكي و ارتعاشي سازه‌هاي استوانه‌اي توخالي ارائه گرديده بود، پرداخته مي‌شود. سپس اين المان جهت استفاده در تحليل سازه‌هاي استوان‌هاي ساخته شده از مواد پيزوالكتريك تعميم داده مي‌شود. در اين راستا، ابتدا به بررسي روابط المان محدود مربوط به مواد پيزوالكتريك و استخراج ماتريس‌هاي سختي و جرم مرتبط با اين مواد پرداخته مي‌شود. سپس با استفاده از مفهوم سوپر المان و ماتريس‌هاي بدست آمده، سوپرالمان استوانه‌اي پيزوالكتريك ارائه مي‌گردد. در نهايت به منظور صحت‌سنجي المان تعريف شده، اين سوپر المان جهت تحليل­هاي استاتيكي و ارتعاشي سازه‌اي استوانه‌اي ساخته شده از مواد پيزوالكتريك مورد استفاده قرار مي‌گيرد. همچنين، نتايج بدست آمده از روش سوپرالمان با آنچه از نرم افزار انسيس و با استفاده از المان‌هاي موجود مقايسه مي‌شود. يكي از مهم‌ترين نقاط قوت المان تعريف شده در مواردي است  كه خواص ماده در راستاي شعاعي تغيير مي‌نمايد. بدين ترتيب، درانتها توانايي سوپرالمان تعريف شده در تحليل‌هاي استاتيكي و ارتعاشي سازه‌هاي استوانه‌اي ساخته شده از مواد پيزوالكتريك هدفمند نيز مورد بررسي قرار خواهد گرفت.