مدل سازي المان محدود تير كامپوزيت لايه لايه تطبيقي هوشمند

در اﯾﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ، ﻓﺮﻣﻮلﻧﻮﯾﺴﯽ اﻟﮑﺘﺮوﻣﮑﺎﻧﯿﮑﯽ Electro Mechanical اﻟﻤﺎن ﻣﺤﺪود ﯾﮏ ﺗﯿﺮ ﮐﺎﻣﭙﻮزﯾﺖ ﻻﯾﻪﻻﯾﻪ ﺗﻄﺒﯿﻘﯽ ﻫﻮﺷﻤﻨﺪ اراﺋﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ. ﻣﺪل ﺗﯿﺮ ﻣﺮﮐﺐ ﻫﻮﺷﻤﻨﺪ اراﺋﻪﺷﺪه ﺑﺮ اﺳﺎس ﻓﺮﺿﯿﺎت اﻟﮑﺘﺮوﻣﮑﺎﻧﯿﮏ و اﻟﮑﺘﺮوﺳﯿﻨﻤﺎﺗﯿﮏ Electro Kinematics ﺧﻄﯽ اﺳﺖ. ﻣﺪل ﺗﺌﻮر ﯾﮏ ﺗﯿﺮ ﮐﺎﻣﭙﻮزﯾﺖ ﭘﯿﺰواﻟﮑﺘﺮﯾﮏ Piezoelectric ﺳﻪﻻﯾﻪ اﺳﺖ ﮐﻪ ﺑﻪﺻﻮرت ﯾﮏ ﻣﮑﺎﻧﯿﺰم ﺑﻪﮐﺎراﻧﺪازﻧﺪه ﻣﺤﻮر ﻋﻤﻞ ﻣﯽﮐﻨﺪ. ﻣﺼﺎﻟﺢ اﻻﺳﺘﯿﮏ ﻻﯾﻪ ﻫﺴﺘﻪ اﯾﺰوﺗﺮوﭘﯿﮏ Isotropic ﺑﻮده اﻣﺎ ﻣﻮاد ﭘﯿﺰواﻟﮑﺘﺮﯾﮏ ﻻﯾﻪﻫﺎ ﺑﯿﺮوﻧﯽ اورﺗﻮﺗﺮوﭘﯿﮏ Orthotropic ﻣﯽﺑﺎﺷﻨﺪ. دﻗﺖ ﻣﺪلﻫﺎ ﺗﺤﻠﯿﻠﯽ و ﻋﺪد ﺑﺎ ﺑﺮرﺳﯽ ﺷﺒﯿﻪﺳﺎز دو اﺻﻞ ﺑﻘﺎ اﻧﺮژ ﻣﮑﺎﻧﯿﮑﯽ و اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ در ﯾﮏ ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ ﻋﻨﺎﺻﺮ ﻣﺤﺪود و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﻧﺘﺎﯾﺞ آن ﺑﺎ ﻣﺪل ﻋﺪد ANSYS ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ. در ﺷﺒﯿﻪﺳﺎز ﻋﺪد در ﻣﺪل اﻟﻤﺎن ﻣﺤﺪود، ﺳﻪ ﻣﺶﺑﻨﺪ 50 ،10 و 100 اﻟﻤﺎﻧﯽ اﯾﺠﺎد ﺷﺪه اﺳﺖ. ﺷﺒﯿﻪﺳﺎز ﭘﺎراﻣﺘﺮ ﺷﺎﻣﻞ ﺳﻪ ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ ﺑﺎرﮔﺬار اﺳﺘﺎﺗﯿﮑﯽ ﻣﮑﺎﻧﯿﮑﯽ، اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ و اﻟﮑﺘﺮوﻣﮑﺎﻧﯿﮑﯽ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ. ﺑﺎ ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﻧﺘﺎﯾﺞ ﻣﺪلﺳﺎز ﻫﺎ در ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ اﻟﻤﺎن ﻣﺤﺪود ﻧﻮﺷﺘﻪ ﺷﺪه و ANSYS و ﺻﺤﺖﺳﻨﺠﯽ اﺻﻞ ﺑﻘﺎ اﻧﺮژ اﻟﮑﺘﺮوﻣﮑﺎﻧﯿﮑﯽ در آنﻫﺎ ﻣﯽﺗﻮان ﻧﺘﯿﺠﻪ ﮔﺮﻓﺖ ﮐﻪ ﻣﺪل اﻟﻤﺎن ﻣﺤﺪود اراﺋﻪﺷﺪه از ﮐﺎرآﻣﺪ و دﻗﺖ ﺧﻮﺑﯽ ﺑﺮﺧﻮردار اﺳﺖ.