بررسی اثر محرک پیزوالکتریک بر رفتار کمانش و ارتعاشی تیرهای اویلر- برنولی تحت نیروی محوری

استفاده از لایه های پیزوالکتریک تاثیر قابل ملاحظه ای بر رفتار ارتعاشی و ظرفیت باربری سازه ها دارد. به منظور استفاده بهینه از مواد پیزوالکتریک می توان به جای لایه سرتاسری از وصله های پیزوالکتریک استفاده کرد. هدف تحقیق حاضر بررسی تاثیر وصله های پیزوالکتریک و شرایط مرزی بر رفتار کمانش و ارتعاشی تیر اویلر-برنولی تحت بار محوری می باشد. تاثیر تنش های اعمالی از طرف وصله های پیزوالکتریک با استفاده از تابع هوی ساید در معادلات حرکت اعمال شده و با استفاده از روش گالرکین، معادله مشخصه حاکم بر رفتار ارتعاشی سیستم استخراج شده است. نتایج نشان می دهد که فرکانس های طبیعی و بار بحرانی تیر به ولتاژ، طول و موقعیت وصله های پیزوالکتریک و هم چنین نیروی محوری بستگی دارد که این تاثیرات با استفاده از نمودارهای مناسبی ارائه و مورد بحث قرار داده شده است. نتایج نشان می دهد که وصله های پیزوالکتریک واقع در وسط تیر بیشترین تاثیر را بر روی فرکانس های طبیعی و ظرفیت کمانش تیر دارند.