حل تحليلي كمانش ورق هاي ساندويچي هدفمند با لايه هاي پيزوالكتريك در دو حالت مدار باز و بسته

Analytical Solution for Buckling of FGM Plates with Integrated Piezoelectric Layers under Open and Closed Circuit Conditions

در مقالۀ حاضر، بر پایۀ تئوری كلاسیك ورق، كمانش ورق های مستطیلی هدفمند كوپله شده با لایه های پیزوالكتریك تحلیل شده است. با فرض این‌كه توزیع عرضی تابع پتانسیل الكتریكی تركیبی از دو تابع خطی و درجه دوم باشد، معادلات تعادل برای تحلیل كمانش ورق با لایه‌های پیزوالكتریك حاصل شد. معادلۀ ماكسول و همۀ شرایط مرزی شامل شرایط روی سطوح بالا و پایین ورق برای مدار باز و بسته و شرایط مرزی لوی ارضا شدند. نتایج نشان داد كه بار بحرانی كمانش در حالت مدار باز بیشتر از مدار بسته است. هم‌چنین بار بحرانی كمانش با افزایش ضخامت لایۀ پیزوالكتریك افزایش می‌یابد.

In the present paper, based on the classical plate theory, buckling analysis of piezoelectric coupled FGM rectangular plates is investigated. By assuming the transverse distribution of electric potential to be a combination of a parabolic and a linear function of thickness, the equiblirium equations for buckling analysis of plate with surface bonded piezoelectric layers are established. The Maxwell’s equation and all boundary conditions including the conditions on the top and bottom surfaces of the plate for closed and open circuited and Levy type of boundary conditions are satisfied. Numerical results show that, the critical buckling load for open circuit is more than that of closed circuit. Furthermore, the critical buckling loads increase by increasing the thickness of piezoelectric layers.