Phân tích dao động tự do của dầm công xôn áp điện xét đến đặc tính phi tuyến trên lớp áp điện

Tóm tắt

Bài báo này tập trung phân tích dao động tự do của bộ thu thập năng lượng sử dụng kết cấu dầm công xôn áp điện, xét đến biến dạng lớn của dầm cơ sở và đặc tính phi tuyến của lớp vật liệu áp điện. Đầu tiên, nguyên lý Hamilton mở rộng được áp dụng, sau đó phương pháp Galerkin với mốt dao động thứ nhất được xét nhằm mục đích xây dựng và thiết lập hệ phương trình liên kết cơ-điện. Dao động của dầm nghiên cứu được mô tả bởi một phương trình vi phân phi tuyến cấp hai và một phương trình vi phân tuyến tính cấp một. Tiếp theo, phương pháp cân bằng điều hòa bậc nhất được sử dụng để xác định tần số dao động riêng và các đáp ứng của kết cấu dầm khi có lớp áp điện. Sau đó, độ chính xác của phương pháp được kiểm chứng bằng khảo sát số. Kết quả khảo sát số xác định được các đáp ứng đặc trưng của hệ cơ-điện.