Механика твердого тела (о журнале) Механика твердого тела
Известия Российской академии наук		 Журнал основан
в январе 1966 года
Выходит 6 раз в год
ISSN 1026-3519
Русский Русский  English English  О журнале | Номера | Для авторов | Редколлегия | Подписка | Контакты
 

Архив номеров

Для архивных номеров (2007 г. и ранее) полные тексты статей pdf доступны для свободного просмотра и скачивания.

Статей в базе данных сайта: 11223
На русском (Изв. РАН. МТТ): 8011
На английском (Mech. Solids): 3212
<< Предыдущая статья | Год 2016. Номер 3 | Следующая статья >>
Иванов А.С., Матвеенко В.П., Ошмарин Д.А., Севодина Н.В., Юрлов М.А., Юрлова Н.А. Обоснование использования эквивалентных схем замещения для оптимизации диссипативных свойств электроупругих тел с внешними электрическими цепями // Изв. РАН. МТТ. 2016. № 3. С. 40-54.
Год 2016 Том   Номер 3 Страницы 40-54
Название
статьи		 Обоснование использования эквивалентных схем замещения для оптимизации диссипативных свойств электроупругих тел с внешними электрическими цепями
Автор(ы) Иванов А.С. (Институт механики сплошных сред УрО РАН, Пермь)
Матвеенко В.П. (Институт механики сплошных сред УрО РАН, Пермь)
Ошмарин Д.А. (Институт механики сплошных сред УрО РАН, Пермь)
Севодина Н.В. (Институт механики сплошных сред УрО РАН, Пермь)
Юрлов М.А. (Институт механики сплошных сред УрО РАН, Пермь)
Юрлова Н.А. (Институт механики сплошных сред УрО РАН, Пермь, yurlova@icmm.ru)
Коды статьи УДК 539.3
Аннотация

В работе рассматриваются электроупругие системы, представляющие собой кусочно-однородные тела, состоящие из упругих деформируемых элементов, часть из которых обладает пьезоэлектрическими свойствами. К пьезоэлектрическим элементам через электродированную часть поверхности подключены электрические последовательные цепи, состоящие из сопротивлений, емкостей и индуктивностей. Целью исследований является создание эффективных методов математического моделирования, позволяющих находить параметры элементов внешней электрической цепи, обеспечивающие на заданных резонансных частотах максимальные демпфирующие свойства электроупругого тела с внешними электрическими цепями. Для выбора эффективных схем решения поставленной проблемы предлагается задача о собственных колебаниях упругих тел с элементами, обладающими пьезоэффектом, и внешними электрическими цепями. В качестве наиболее эффективных подходов для расчета необходимых для максимального демпфирования параметров электрической цепи предлагаются варианты эквивалентных схем замещения упругой системы с элементами из пьезоэлектриков. Обоснование наиболее достоверных эквивалентных схем замещения проводится на основе предлагаемой задачи о собственных колебаниях. Приводятся численные результаты на примере консольно защемленной пластины, к которой прикреплен пьезоэлемент, соединенный через электродированную поверхность с последовательной электрической цепью, состоящей из сопротивления и индуктивности.

Ключевые слова упругие системы с пьезоэлементами, внешние электрические цепи, собственные колебания, эквивалентные схемы замещения, демпфирование
Список
литературы
1.  Forward R.L. Electronic damping of vibrations in optical structures // Journal of Applied Optics. 1979. V. 18. № 5. P. 690-697.
2.  Hagood N., von Flotow A. Damping of structural vibrations with piezoelectric materials and passive electrical networks // Journal of Sound and Vibration. 1991. V. 146. № 2. P. 243-268.
3.  Viana F.A.C., Steffen V., Jr. Multimodal Vibration Damping through Piezoelectric Patches and Optimal Resonant Shunt Circuits // J. of the Braz. Soc. of Mech. Sci. & Eng. July-September 2006. V. XXVIII. № 3. P. 293-310.
4.  Sodano H.A. Macro-Fiber Composites for Sensing, Actuation and Power Generation / PhD Thesis, Blacksburg, Virginia, 2003. 151 p.
5.  Kawiecki G., Jesse S. Rosette piezotransducers for damage detection // Smart Mater. Struct. 2002. № 11. P. 196-201.
6.  Wu S.Y. Piezoelectric Shunts with Parallel R-L Circuit for Structural Damping and Vibration Control // Proc. SPIE Smart Structures and Materials, Passive Damping and Isolation; SPIE. 1996. V. 2720. P. 259-269.
7.  Elvin N.G., Elvin A.A. The Flutter Response of a Piezoelectrically Damped Cantilever Pipe // Journal of Intelligent Material Systems and Structures. 2009. № 20. P. 2017-2026.
8.  Mackerle J. Smart materials and structures - a finite-element approach: a bibliography (1986-1997) // Modelling Simul. Mater. Sci. Eng. 1998. № 6. P. 293-334.
9.  Mackerle J. Smart materials and structures — a finite element approach - an addendum: a bibliography (1997-2002) // Modelling Simul. Mater. Sci. Eng. 2003. № 11. P. 707-744.
10.  Васидзу К. Вариационные методы в теории упругости и пластичности. М.: Мир, 1987. 542 с.
11.  Партон В.З., Кудрявцев Б.А. Электромагнитоупругость пьезоэлектрических и электропроводных тел. М.: Наука, 1988. 471 с.
12.  Карнаухов В.Г., Киричок И.Ф. Электротермовязкоупругость. Киев: Наук. думка, 1988. 319 с.
13.  Матвеенко В.П., Клигман Е.П., Юрлов М.А., Юрлова Н.А. Моделирование и оптимизация динамических характеристик smart-структур с пьезоматериалами // Физическая мезомеханика. 2012. Т. 15. № 1. С. 75-85.
14.  Нашиф А., Джоунс Д., Хендерсон Дж. Демпфирование колебаний / Пер. с англ. Л.Г. Корнейчук / Ред. Э.И. Григолюк. М.: Мир, 1988. 448 с.
15.  Agneni A., Mastroddi F., Polli G.M. Shunted piezoelectric patches in elastic and aeroelastic vibrations // Computers and Structures. 2003. V. 81. P. 91-105.
16.  Fleming A.J., Behrens S., Moheimani S.O.R. Reducing the inductance requirements of piezoelectric shunt damping systems // Smart Mater. Struct, 2003, № 12. P. 57-64.
17.  Thomas O., Ducarne J., Deu J.-F. Performance of piezoelectric shunts for vibration reduction // Smart Mater. Struct. 2012. V. 21. № 1. P. 01500S.
18.  Caruso G. A critical analysis of electric shunt circuits employed in piezoelectric passive vibration damping // Smart Mater. Struct. 2001. № 10. P. 1059-1068.
19.  Хохлов А.В. Теоретические основы радиоэлектроники. Саратов: Изд-во Саратовского ун-та, 2005. 296 с.
20.  Dyke V. The electric network equivalent of a piezoelectric resonator // Physical Review. 1925. V. 25. 895A.
21.  Park C.H. On the Circuit Model of Piezoceramics // Journal of Intelligent material systems and structures. 2001. V. 12. P. 515-522.
22.  Sherrit S., Wiederick H.D., Mukherjee B.K., Sayer M. An accurate equivalent circuit for the unloaded piezoelectric vibrator in the thickness mode // J. Phys. D. Appl. Phys. 1997. V. 30. № 16. P. 2354-2363.
23.  Kim J., Grisso B.L., Kim J.K., Ha D.S., Inman D.J. Electrical modeling of piezoelectric ceramics for analysis and evaluation of sensory systems // SAS 2008 — IEEE Sensors Applications Symposium Atlanta, GA, February 12-14, 2008. P. 122-127.
Поступила
в редакцию		 11 мая 2015
Получить
полный текст
<< Предыдущая статья | Год 2016. Номер 3 | Следующая статья >>
Система OrphusЕсли Вы обнаружили опечатку или неточность на странице сайта, выделите её и нажмите Ctrl+Enter
119526 Москва, пр-т Вернадского, д. 101, корп. 1, комн. 246 • (495) 434-35-38 • mtt@ipmnet.ru • https://mtt.ipmnet.ru
Учредители: Российская академия наук, Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН
Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-82148 от 02 ноября 2021 г., выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 		© Изв. РАН. МТТ
webmaster		 Rambler's Top100