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国内刊号：11-2187/TH
国际刊号：0577-6686
发布日期:
作者：周凤玺, 蒲育
单位：1. 兰州理工大学土木工程学院 兰州 730050;2. 兰州工业学院土木工程学院 兰州 730050
关键词：功能梯度压电材料梁,热-机-电效应,n阶广义梁理论,耦合振动,耦合屈曲；
基金：国家自然科学基金（51978320，11962016）、甘肃省基础研究创新群体基金（20JR5RA478）、甘肃省自然科学基金（20JR5RA379）、甘肃省高等学校创新能力提升（2019B-180）和兰州工业学院“启智”人才培养计划基金（2018QZ-05）资助项目。
为提高梁理论对静动态响应预测的可靠性和准确性，基于一种n阶广义梁理论，研究外驱动电压及轴向机械载荷共同作用下功能梯度压电材料（Functionally graded piezoelectric material， FGPM）梁在热环境中的耦合振动及屈曲特性。考虑温度沿梁厚按不同类型稳态分布，采用Voigt混合幂率模型表征FGPM梁的材料属性，应用Hamilton原理统一实施静动态建模，采用Navier法求解FGPM简支梁的动态响应。分析不同梁理论、不同温度分布、热-机-电耦合效应、材料组份梯度指标、跨厚比等诸多参数对梁振动频率和屈曲临界载荷特性的影响，揭示多因素影响下FGPM梁耦合屈曲和耦合振动这两类静动态力学行为之间的二元耦联性。结果表明，通过改变外驱动电压大小和极化方向均可实现FGPM梁在热-机-电耦合作用下的振动控制以及稳定性安全设计。
来源：2021年第8期
《机械工程学报》期刊编辑部
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