مکانیک محاسباتی
در نشریات گروه عمران-
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز، سال پنجاه و دوم شماره 3 (پیاپی 108، پاییز 1401)، صص 185 -193
در این مقاله، فرمول نویسی الکترومکانیکی المان محدود یک تیر کامپوزیت لایه لایه تطبیقی هوشمند ارایه شده است. مدل تیر مرکب هوشمند ارایه شده بر اساس فرضیات الکترومکانیک و الکتروسینماتیک خطی است. مدل تیوری یک تیر کامپوزیت پیزوالکتریک (Piezoelectric) سه لایه است که به صورت یک مکانیزم به کاراندازنده محوری عمل می کند. مصالح الاستیک لایه هسته ایزوتروپیک (Isotropic) بوده اما مواد پیزوالکتریک لایه های بیرونی اورتوتروپیک می باشند. دقت مدل های تحلیلی و عددی با بررسی شبیه سازی دو اصل بقای انرژی مکانیکی و الکتریکی در یک برنامه عناصر محدود و همچنین مقایسه نتایج آن با مدل عددی ANSYS نشان داده شده است. در شبیه سازی عددی در مدل المان محدود، سه مش بندی 10، 50 و 100 المانی ایجاد شده است. شبیه سازی پارامتری شامل سه مجموعه بارگذاری استاتیکی مکانیکی، الکتریکی و الکترومکانیکی می باشد. با مقایسه نتایج مدل سازی ها در برنامه المان محدود نوشته شده و ANSYS و صحت سنجی اصل بقای انرژی الکترومکانیکی در آن ها می توان نتیجه گرفت که مدل المان محدود ارایه شده از کارآمدی و دقت خوبی برخوردار است.
کلید واژگان: سازه های هوشمند، مکانیک محاسباتی، مدل المان محدود، ANSYSJournal of Civil and Environmental Engineering University of Tabriz, Volume:52 Issue: 3, 2022, PP 185 -193In the present paper, electromechanical finite element modelling of a smart adaptive composite beam is presented. The model is formulated based on linear electromechanics and electrokinematics assumptions. The proposed model is a three layers piezoelectric composite beam that acts as transversely actuator. elastic material of core is isotropic whereas the outer piezoelectric layers is orthotropic. The accuracy of analytic and numerical models is demonstrated by examining the simulation of the two principles of mechanical and electrical energy conservation in a finite element program and also comparing its results with the ANSYS numerical model. In the numerical simulation of the finite element model, there are three mesh including 10, 50, and 100 elements. Parametric simulation consists of three mechanical, electrical and electromechanical static loading sets. By comparing the results of modeling in the finite element programming and ANSYS, and verifying the principle of electromechanical energy conservation, it can be concluded that the proposed finite element model is efficiently and accurately.
Keywords: Smart structures, Computational mechanics, Finite element modelling, ANSYS
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.