تحليل خمش سه بعدي پوسته هاي استوانه اي پيزوالكتريك بر پايه نظريه هاي مرتبه بالا

در اين مقاله، تحليل خمشي پوسته هاي استوانه اي پيزوالكتريك، ارائه مي شود. با استفاده از روابط كرنش ـ جابه جايي غيرخطي دانل1 و بهره گيري از نظريه هاي مرتبه بالاي پوسته براي منظور كردن تنشهاي برشي عرضي و با كمينه سازي تابع پتانسيل، دستگاه معادلات سيستم استخراج مي شود. از روش اجزاي محدود براي حل معادلات استفاده مي شود. علي رغم استفاده از المان دوبُعدي چهارگرهي در مختصات استوانه اي، تحليل به صورت سه بُعدي است. با در نظر گرفتن المان هرميتي براي جابه جايي شعاعي، هر نوع شرط مرزي اعم از گيردار يا مفصلي قابل اعمال است. همچنين از تابع پتانسيل الكتريكي مرتبه دو در راستاي ضخامت براي تعيين توزيع پتانسيل الكتريكي استفاده مي شود. درنهايت، نتايج حل اجزاي محدود با نتايج نظريه كلاسيك و حل الاستيسيته پوسته استوانه اي پيزوالكتريك تحت بارگذاريهاي مختلف الكترومكانيكي مقايسه مي شود. مقايسه نتايج براي شرايط بررسي شده، بيانگر دقت بيشتر اين روش نسبت به روشهاي المان محدود ارائه شده در اين زمينه و نيز امكان بالا بردن توانايي حمل بار پوسته از طريق به كارگيري توزيع مناسب پتانسيل الكتريكي در راستاي ضخامت آن است.