تحلیل حساسیت و اصلاح رفتار ارتعاشی صفحه هوشمند (ساخته شده از مواد پیزوالکتریک)

در این مقاله الگوریتمی برای اصلاح رفتار ارتعاشی صفحات هوشمند (ورق فولادی با عملگرها و سنسورهای پیزوالکتریک که به طور متقارن در دو طرف ورق قرار گرفته اند) بر پایه مساله مقادیر ویژه معکوس ارائه شده است. این روش که از تقریب مرتبه اول بسط تیلور استفاده می کند، توسط متغیرهای مربوط به ماتریس سختی و جرم در فرمولبندی المان محدود بیان می شود. که اختلاف پتانسیل الکتریکی نیز به عنوان بردار ویژه در نظر گرفته شده است. بنابراین مدل عددی مساله براساس تئوری ورقهای کریشهف به دست آمد و با استفاده از اصل همیلتون و روش تغییرات ماتریسهای سختی و جرم المان ورق کامپوزیتی، با لایه های پیزوالکتریک به دست آمد. تحلیل حساسیت اولیه ای به منظور یافتن بهترین مکان برای قرار گرفتن عملگرها و سنسورهای پیزو انجام شد. سپس از طریق الگوریتم ارائه شده مقدار تغییر لازم در پارامترهای طراحی به منظور دستیابی به فرکانس طبیعی دلخواه، محاسبه شد. استفاده از ماتریسهای سختی و جرم المان و عدم وجود تکرار در تحلیل از نکات حائز اهمیت در این الگوریتم است. در نهایت کارایی روش ارائه شده برای صفحه هوشمند، نشان داده شده و جوابهای حاصل با نتایج نرم افزار آباکس1 مقایسه شده است.