Karnaukhov, V. G.

Kozlov, V. I.

Sichko, V. M.

Umrykhin, I. M.

Карнаухов, В. Г.

Козлов, В. І.

Січко, В. М.

Умрихін, І. М.

Electronic archive of Ternopil National Ivan Puluj Technical University

Матеріали ХХ наукової конференції ТНТУ ім. І. Пулюя, 2017 7 УДК 539.3 В.Г. Карнаухов1., д-р. фіз.–мат. наук, проф., В.І. Козлов1., д-р. фіз.–мат. наук, с.н.с., І.М. Умрихін1., аспірант, В.М. Січко2., канд. фіз.–мат. наук, доц. 1Інститут механіки ім. С.П.Тимошенка НАН України 2 Миколаївський національний університет ім. В.О.Сухомлинського  ТЕПЛОВЕ РУЙНУВАННЯ ТРИВИМІРНОЇ В’ЯЗКОПРУЖНОЇ ТРИШАРОВОЇ ЦИЛІНДРИЧНОЇ П’ЄЗОПАНЕЛІ З НЕЗАЛЕЖНИМИ ВІД ТЕМПЕРАТУРИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ПРИ ВИМУШЕНИХ РЕЗОНАНСНИХ КОЛИВАННЯХ  V.G. Karnaukhov, Dr. Sci., Prof., V.I. Kozlov, Dr. Sci., Leading Researcher., V.M. Sichko, PhD, Ass.Prof., I.M. Umrykhin, Graduate student. THERMAL FAILURE OF THREE–DIMENSIONAL VISCOELASTIC THREE - LAYER CYLINDRICAL PIEZOPANEL WITH INDEPENDENT TEMPERATURE CHARACTERISTICS UNDER THE FORCED RESONANT VIBRATIONS.  Розглядається тривимірна задача про теплове руйнування в'язкопружної тришарової циліндричної п'єзопанелі при дії на неї гармонічної за часом різниці потенціалів. Панель виготовлена з середнього пасивного (алюмінієвого) шару товщиною 0h  й двох п'єзоелектричних шарів однакової товщини 1h . Різниця потенціалів підводиться до нескінченно тонких електродів, нанесених на циліндричні поверхні. Інші поверхні не електродовані. Для моделювання електро-механічного стану п'єзоматеріала при гармонічному деформуванні використовується концепція комплексних характеристик [1,2], згідно з якою визначальні рівняння п'єзоактивних матеріалів мають такий же вигляд, як і визначальні рівняння для пружного матеріалу з тією лише різницею, що вони є комплексними. Вважається, що дійсна й уявна складові комплексних характеристик не залежить від температури. У цьому випадку задача розпадається на дві незалежні задачі: 1) задачу електромеханіки і 2) задачу теплопровідності з відомим джерелом тепла. Перша з цих задач зводиться до розв'язку системи диференціальних рівнянь в частинних похідних з комплексними коефіцієнтами. Після розв'язку цієї задачі знаходиться дисипативна функція (середня за період електромеханічна потужність), яка виступає як джерело тепла в рівнянні енергії. Потім розв'язується задача теплопровідності з відомим джерелом тепла. Подана варіаційна постановка кожної з цих задач. Варіаційні задачі розв'язуються методом скінченних елементів. Як критерій теплового руйнування, вибирається досягнення максимальною температурою дисипативного розігріву точки Кюрі, при якій п'єзоматеріал перестає виконувати своє функціональне призначення в результаті втрати п'єзоефекту і перетворення активного матеріалу в пасивний. На основі аналізу числових результатів досліджено вплив коефіцієнта теплообміну на амплітудно і температурно-частотні характеристики та на критичне електричне навантаження. Список використаних джерел 1. Карнаухов В.Г. Механика связанных полей в элементах конструкций. / В.Г. Карнаухов, И.Ф. Киричок В 6т.–Т.4. Электротермовязкоупругость. – К.: Наук. думка, 1988.  – 320 с.  2. Карнаухов В.Г. Нелинейная термомеханика пьезоэлектрических неупругих тел при моногармоническом нагружении. /В.Г. Карнаухов, В.В. Михайленко – Житомир: ЖТТУ, 2005. –428с.     

Thermal failure of three–dimensional viscoelastic three -layer cylindrical piezo panel with independent temperature  characteristics under the forced resonant vibrations

http://elartu.tntu.edu.ua/bitstream/lib/22269/2/NKTNTU_2017_Karnaukhov_V_G-Thermal_failure_of_three-dimensional_7.pdf

Thermal failure of three–dimensional viscoelastic three -layer cylindrical piezo panel with independent temperature characteristics under the forced resonant vibrations

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Electronic archive of Ternopil National Ivan Puluj Technical University