تحلیل پایداری و پاسخ دینامیکی استوانه پیزوالکتریک جدار نازک، تحت جریان سیال و تحریک هارمونیک خارجی

پایداری دینامیکی و ارتعاشات غیرخطی استوانه هوشمند جدار نازک، تحت عبور جریان سیال داخلی، نیروی تحریک متمرکز خارجی و گرادیان حرارتی یکنواخت، در این نوشتار مورد بررسی قرار می گیرد. جنس پوسته از مواد پیزوسرامیک مقاوم در برابر سیال در نظر گرفته شده و با استفاده از مدل غیرخطی پوسته استوانه ای مدل سازی می شود. جریان سیال عبوری غیر قابلتراکم، غیر چرخشی، غیر لزج و ایزنتروپیک فرض شده و مدل سازی دینامیکی آن نیز با استفاده از تابع اسکالر پتانسیل جریان صورت می پذیرد. دستگاه معادلات کوپله شده و غیرخطی حرکت حاکم بر سامانه با استفاده از روش انرژی و بسط مودهای جاب هجایی و الکتریکی حاصل گردیده که با حل دسته معادلات مرتبط با شارژ الکتریکی واجفت می گردند. در ادامه ابتدا با حذف جملات غیرخطی در معادلات حرکت و حل مساله مقدار ویژه مودهای ارتعاشی سامانه، سرعت بحرانی و نواحی پایدار سامانه استخراج گردیده و سپس با استفاده مدل فضای حالت و انتگرال گیری عددی مرتبه چهار رانج کوتا پاسخ الکتروترمودینامیکی غیرخطی سامانه حاصل گردیده است. نتایج حاصله ارتباط مستقیم میزان پتانسیل القایی در پوسته با دامنه ارتعاشات عرضی آن را نشان داده که به منظور استفاده در هشداردهنده های ناپایداری کاربرد دارد.