Архив номеров

Разработана микроструктурная модель катушечного композитного пьезоволоконного дискового (FibrCD) актюатора, который образован намоткой большого числа витков тонкого электродированного пьезоэлектрического волокна в виде экранированного одножильного кабеля с радиально поляризованным пьезоэлектрическим межэлектродным слоем с последующей пропиткой и континуализацией витков полимерным связующим. Получено точное аналитическое решение для электрического и деформационного полей осесиметричной связанной краевой задачи электроупругости на элементарной составной ячейке «пьезоэлектрический кабель/оболочка связующего». Далее, точное решение для электроупругих полей внутри составной ячейки, нагруженной электрическим напряжением на электродах кабеля, использовано для нахождения точных аналитических решений для тензоров эффективных коэффициентов пьезоэлектрических напряжений и линейного пьезоэлектрического расширения (деформаций) волоконного композита как гомогенного с цилиндрической анизотропией дискового FibrCD-актюатора в рамках известной полидисперсной модели структуры композита. Осуществлен расчет и численный анализ характеристик FibrCD-актюатора при различных значениях его макроскопических и структурных параметров, в частности, толщины диска (кольца), разности внешнего и внутреннего радиусов кольца, относительных размеров радиуса электропроводной жилы и толщины прослойки связующего между соседними витками кабеля. Подтверждена эффективность FibrCD-актюатора в сравнении с характеристиками традиционных актюаторов.