导读:本文包含了功能梯度压电材料论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:梯度,功能,材料,压头,摩擦,主动,反馈。
功能梯度压电材料论文文献综述
薛宇,杨洁,李永存,李金强[1]（2019）在《非均匀电场下功能梯度压电材料板的振动主动控制》一文中研究指出针对传统分层压电构件在连接处较容易破坏的问题,使用功能梯度压电材料板中压电材料组分来实现结构的振动主动控制。提出了一个改进的功能梯度材料特性分布方程,该方程由两个参数独立地控制压电材料总体积分数和沿厚度方向的材料梯度分布形式。基于材料特性在横向的梯度变化,推导了非均匀电场下机电耦合系统的运动方程。在振动控制中,使用速度反馈控制方法获得了有效的主动阻尼。在此基础上,研究了压电材料分布类型、梯度分布指数和压电材料总体积分数对功能梯度压电材料板振动控制的影响。结果表明,功能梯度压电材料板中压电材料分布对振动控制效果有较大影响;通过优化功能梯度压电材料板控制电压的施加位置,可以获得良好的振动抑制效果。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2019年26期）
薛宇[2]（2019）在《功能梯度压电材料板的静动态响应及主动控制》一文中研究指出功能梯度压电材料(FGPM)是一种新型的不均匀复合材料,其机械性能从一个表面到另一个表面平滑且连续地变化。与传统分层压电复合材料相比,此种材料具有各种优点,如去除应力集中和承受高温梯度,并且可以使用功能梯度压电材料板中压电材料组分来实现结构的振动主动控制。因此,功能梯度压电材料被广泛应用于船舶,航天器和空间结构等诸多领域。本文深入系统地研究了热电力荷载作用下功能梯度压电材料板的静动态响应及主动控制。首先建立了热电力荷载作用下功能梯度压电材料板的动力学方程,建模过程中使用了一阶剪切变形理论(FSDT)和Hamilton变分原理,并考虑了温度和电场在厚度方向的梯度分布。采用假设模态法对系统的运动方程进行离散化,并给出了四边简支边界条件的模态函数。在对结构进行分析之前,本文对公式和MATLAB计算程序进行了有效性验证。在此基础上,开展了进一步研究。对于结构的静态分析,本文研究了梯度分布指数、温度、机械荷载参数对功能梯度压电材料板中心点挠度和轴向应力的影响。采用机械荷载反馈控制法对功能梯度压电材料板的静态响应进行控制,研究了弯曲控制增益和机械荷载参数对结构主动控制的影响。对于结构的动态响应,本文分析了温度、输入电压和梯度分布指数对结构固有频率的影响。采用速度反馈和LQR控制算法设计了结构的振动主动控制器。并对比了两种控制器对功能梯度压电材料板的振动主动控制效果。在功能梯度压电材料板振动主动控制研究的基础上,本文提出了一个改进的功能梯度材料特性分布方程,研究了结构的振动主动控制优化设计。其中,结构的主动阻尼将通过速度反馈控制方法获得。对比分析了两种压电材料分布类型对结构振动主动控制的影响,从而选取了一个最优的压电材料梯度分布函数。在此基础上,研究了控制电压施加位置对功能梯度压电材料板振动主动控制的影响。(本文来源于《太原理工大学》期刊2019-06-01）
薛宇,李金强,杨洁[3]（2018）在《功能梯度压电材料板的振动主动控制》一文中研究指出将压电材料组分作为致动器研究了功能梯度压电材料(FGPM)板的振动主动控制。基于Hamilton原理和Rayleigh-Ritz法推导了功能梯度压电材料板的运动方程。在振动控制中,使用速度反馈控制方法获得了有效主动阻尼。在此基础上,研究了压电材料分布类型、梯度分布指数和压电材料总体积分数对功能梯度压电材料板振动控制的影响。计算结果表明,功能梯度压电材料板中压电材料分布对振动控制效果有较大影响。此外,非均匀电场下外部电压施加位置对振动主动控制的影响也被研究。结果表明,通过优化功能梯度压电材料板的结构和外部控制电压的位置,可以获得良好的振动抑制效果。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集（下）》期刊2018-11-23）
苏洁,柯燎亮,汪越胜[4]（2018）在《导电圆柱压头和功能梯度压电材料的滑动摩擦接触》一文中研究指出压电材料(Piezoelectric Materials)是一种能实现机械能和电能相互转化的智能材料[1],广泛的应用于传感器、致动器、换能器等智能元器件上。这些器件通常遭受耦合的力电载荷作用,因此,压电材料表面不可避免的出现摩擦接触损伤,导致结构的失效和破坏。因而,寻找有效手段增强接触表面抗电弹性接触抗损伤的能力成为当前急需解决的一个问题。功能梯度压电材料是将"功能梯度材料"和"压电材料"相结合发展起来的一种新型智能复合材料。研究表明将功能梯度材料用作涂层能够提高接触表面抵抗接触变形和损伤的能力,而这种效果是常规均匀材料所无法达到的。因此,开展功能梯度压电材料的接触力学的研究,对于改善力电弹性接触损伤、实现材料表面抗损伤的优化设计有着重要的理论意义。本文将求解功能梯度压电涂层半平面和刚性导电圆柱压头的二维滑动摩擦接触问题。利用指数模型模拟功能梯度压电涂层的力电参数,并假设沿着涂层厚度方向极化压电材料。在接触区内滑动摩擦接触问题的法向接触力和切向接触力满足Coulomb摩擦法则。利用迭加原理,该问题可以转化为第一类和第二类耦合的Cauchy奇异积分方程,再离散化为一组超定方程组,该方程组没有唯一解。利用最小二乘法和复杂的数值迭代法求解超定方程组,获得表面法向接触应力和表面电位移的最优解,并分析涂层梯度指数对表面力电场的影响。研究结果表明,传统的数值方法导致了法向接触应力和电位移分布的不连续。然而,使用基于最小二乘法的迭代法可以获得光滑的结果。通过调节梯度指数可以改变表面法向接触应力和电位移的分布。减小功能梯度压电涂层的梯度指数可以减小接触区尾端的最大拉应力和接触区边缘的最大电位移,由此可以改善智能器件的滑动接触力电损伤。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集（上）》期刊2018-11-23）
苏洁[5]（2018）在《功能梯度压电材料的摩擦接触分析》一文中研究指出压电材料(Piezoelectric Materials)以其优越的力学性能和固有的力电耦合效应被广泛应用于传感器、致动器、压电陶瓷变压器、压电超声马达和微型发电机等高新智能结构和器件中。在实际工程应用中,由于压电材料是典型的脆性材料,在高度集中的局部力电载荷作用下,易引起压电器件表面的力电接触损伤,最终导致压电部件与结构的失效和破坏。另外,上述新型智能结构和压电器件不仅要遭受耦合的高度集中力电载荷作用,而且常常服役于振动的工作环境中。因此,微动接触损伤和微动疲劳将不可避免的发生在压电智能器件中,最终导致智能器件失效。理论和实验研究表明将功能梯度材料用作表面涂层能够有效调节材料表面的接触应力分布,改善接触损伤,这是常规均匀材料无法达到的。本文将利用功能梯度压电涂层来调节智能结构和器件表面的接触应力和电位移分布、增强抵抗表面接触损伤的能力;并对功能梯度压电材料的二维滑动摩擦接触和微动接触问题以及轴对称无摩擦、有限摩擦和扭转微动接触问题进行深入的理论研究。主要内容和结论包括:(1)提出一种新的有效的方法求解功能梯度压电涂层半平面在刚性导电圆柱压头作用下的二维滑动摩擦接触问题。采用指数模型模拟功能梯度压电材料的力电参数。在接触区内满足Coulomb摩擦法则。利用Fourier积分变换,将集中线载荷和线电荷作用下的基本解转化为第一类和第二类耦合的Cauchy奇异积分方程组,再利用最小二乘法和迭代法求解,获得问题的最优解。研究结果表明,传统的数值方法导致了法向接触应力和电位移分布的不连续。使用最小二乘法计算,可以获得光滑的结果。减小功能梯度压电涂层梯度指数和摩擦系数可以减小接触区尾端的最大拉应力和接触区边缘的最大电位移,改善智能器件的滑动摩擦力电接触损伤。(2)研究了功能梯度压电涂层半平面在刚性导电圆柱压头作用下的二维微动接触问题。首先求解单独的法向加载问题,然后在此基础上求解循环变化的切向加载问题。整个接触区分为内部的中心粘着区和外部的滑移区,且滑移区内满足Coulomb摩擦法则。研究结果表明,面内应力和面内电位移的最大值出现在接触区的边缘,意味着接触区边缘是微动疲劳裂纹萌生和力电接触损伤可能发生的位置。改变涂层的梯度指数可以调节表面接触应力和电位移分布,改善微动接触损伤、抑制疲劳裂纹的萌生。(3)求解了功能梯度压电涂层半空间和刚性导电圆柱形压头、球形压头和圆锥形压头的轴对称无摩擦接触问题。首先利用Hankel积分变换,给出轴对称接触问题的基本解,并将其转化为第一类Cauchy奇异积分方程组。研究发现,通过调节梯度指数可以改变表面法向接触压力、电荷分布和径向应力分布,从而有效抑制接触表面力电接触损伤。(4)进一步求解了单调增加法向载荷作用下刚性导电球形压头和功能梯度压电涂层半空间的有限摩擦接触问题。整个接触区可以分为内部的圆形粘着区和外部的环形滑移区。利用迭代法求解轴对称接触问题耦合的Cauchy奇异积分方程组。结果表明,通过减小涂层的梯度指数可以减小表面接触应力和电位移的最大值,从而减少智能器件接触表面的力电接触损伤。(5)研究了功能梯度压电涂层半空间在刚性导电球形压头作用下的轴对称扭转微动接触问题。首先在刚性球形压头上施加单调增加的法向加载,然后保持法向加载不变施加循环变化的扭矩加载。接触区分为内部的圆形粘着区和外部的环形滑移区。给出任意分布的轴向剪切载荷作用下的基本解,然后转化为Cauchy奇异积分方程,并进行数值迭代求解。结果表明,通过调节功能梯度压电涂层的梯度指数,能够改变表面接触应力、主应力和Mises应力的分布,因此能够提高抵抗微动接触损伤的能力、抑制表面裂纹的萌生、避免接触表面的材料屈服。本文工作不仅完善了功能梯度压电材料摩擦接触和微动接触问题的理论研究,而且对以改善压电器件摩擦接触损伤为目的的功能梯度压电材料的优化设计与工程应用具有重要意义。(本文来源于《北京交通大学》期刊2018-09-01）
苏洁,柯燎亮,汪越胜[6]（2017）在《圆压头作用下功能梯度压电材料的微动接触》一文中研究指出横观各向同性均匀压电材料半平面上覆盖有限厚度的功能梯度压电材料,本文研究刚性圆压头作用下二维微动接触问题。梯度层的材料参数利用指数模型模拟。利用迭加原理和Fourier变换,给出梯度层半平面上受法向和切向线集中载荷作用下摩擦接触问题的基本解。微动问题依赖摩擦和载荷的加载历史,所以首先考虑单调增加的法向载荷作用。整个接触区分为位于中心位臵的粘着区和两边的滑移区。由于非相似体接触的基本方程是耦合的,我们将利用复杂的迭代法来求解耦合的柯西奇异积分方程组。分析有限的摩擦系数,梯度指数对法向接触压力、切向牵引力的影响。(本文来源于《北京力学会第二十叁届学术年会会议论文集》期刊2017-01-14）
卿光辉,吴宏伟[7]（2016）在《功能梯度压电材料的参数处理与自由振动特性分析》一文中研究指出随着压电材料的应用越来越广泛,对压电材料的性能分析也越来越受到重视。针对功能梯度材料固有频率的分析,采用ANSYS 12.0中的Solid98单元进行分析,在此基础上采用ANSYS中的APDL语言进行编程,为实现参数的变化,假定材料的所有性能参数是变化且按同一方向进行变化,变化的方向为板厚方向,从而实现了压电材料性能的梯度化变化,并对其固有频率做了计算与探讨。(本文来源于《中国民航大学学报》期刊2016年01期）
孟广伟,王晖,周立明,李锋,李霄琳[8]（2015）在《含孔功能梯度压电材料板的力电耦合无网格伽辽金法》一文中研究指出为提高含孔功能梯度压电材料板的计算精度,基于变分原理和功能梯度压电材料的本构关系、几何关系、边界条件等,推导出功能梯度压电材料的无网格方程,提出含孔功能梯度压电材料板的力电耦合无网格伽辽金法。求解含孔功能梯度压电材料板的力学问题,研究孔边环向应力分布及力电集中问题,讨论材料参数按某一方向呈指数函数梯度变化时功能梯度压电材料的力学响应,与ANSYS计算结果进行比较,数值算例结果表明本方法正确可行且具有较高的精度,可求解任意梯度函数的功能梯度压电材料问题。(本文来源于《中南大学学报(自然科学版)》期刊2015年11期）
高鹏博,刘铁军,姚博[9]（2015）在《功能梯度压电材料二维无摩擦接触问题的有限元分析》一文中研究指出利用有限元软件ANSYS的耦合场分析功能,分析功能梯度压电涂层半空间在刚性平压头和圆柱形压头作用下的无摩擦接触问题,其中假设该模型为二维平面应变状态.利用有限元软件计算功能梯度压电材料在压头作用下的接触压力、表面电荷分布、正应力分布和电位移并进行分析,并与理论计算结果进行比较.(本文来源于《中国力学大会-2015论文摘要集》期刊2015-08-16）
周春梅[10]（2014）在《SH波在功能梯度压电带拼接半无限大压电材料中共线双裂纹处的散射问题》一文中研究指出分析了SH波在功能梯度压电带拼接半无限大压电材料中共线双裂纹处的散射,基于功能梯度压电材料参数指数模型,在裂纹面电渗透性边界条件下,利用Fourier积分变换将问题转化成对偶积分方程,并利用Copson方法对问题进行了求解,最后通过数值算例表明了右裂纹尖端的动应力强度因子受波数和梯度参数的影响情况.(本文来源于《宁夏师范学院学报》期刊2014年03期）
功能梯度压电材料论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
功能梯度压电材料(FGPM)是一种新型的不均匀复合材料,其机械性能从一个表面到另一个表面平滑且连续地变化。与传统分层压电复合材料相比,此种材料具有各种优点,如去除应力集中和承受高温梯度,并且可以使用功能梯度压电材料板中压电材料组分来实现结构的振动主动控制。因此,功能梯度压电材料被广泛应用于船舶,航天器和空间结构等诸多领域。本文深入系统地研究了热电力荷载作用下功能梯度压电材料板的静动态响应及主动控制。首先建立了热电力荷载作用下功能梯度压电材料板的动力学方程,建模过程中使用了一阶剪切变形理论(FSDT)和Hamilton变分原理,并考虑了温度和电场在厚度方向的梯度分布。采用假设模态法对系统的运动方程进行离散化,并给出了四边简支边界条件的模态函数。在对结构进行分析之前,本文对公式和MATLAB计算程序进行了有效性验证。在此基础上,开展了进一步研究。对于结构的静态分析,本文研究了梯度分布指数、温度、机械荷载参数对功能梯度压电材料板中心点挠度和轴向应力的影响。采用机械荷载反馈控制法对功能梯度压电材料板的静态响应进行控制,研究了弯曲控制增益和机械荷载参数对结构主动控制的影响。对于结构的动态响应,本文分析了温度、输入电压和梯度分布指数对结构固有频率的影响。采用速度反馈和LQR控制算法设计了结构的振动主动控制器。并对比了两种控制器对功能梯度压电材料板的振动主动控制效果。在功能梯度压电材料板振动主动控制研究的基础上,本文提出了一个改进的功能梯度材料特性分布方程,研究了结构的振动主动控制优化设计。其中,结构的主动阻尼将通过速度反馈控制方法获得。对比分析了两种压电材料分布类型对结构振动主动控制的影响,从而选取了一个最优的压电材料梯度分布函数。在此基础上,研究了控制电压施加位置对功能梯度压电材料板振动主动控制的影响。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
功能梯度压电材料论文参考文献
[1].薛宇,杨洁,李永存,李金强.非均匀电场下功能梯度压电材料板的振动主动控制[J].科学技术与工程.2019
[2].薛宇.功能梯度压电材料板的静动态响应及主动控制[D].太原理工大学.2019
[3].薛宇,李金强,杨洁.功能梯度压电材料板的振动主动控制[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集（下）.2018
[4].苏洁,柯燎亮,汪越胜.导电圆柱压头和功能梯度压电材料的滑动摩擦接触[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集（上）.2018
[5].苏洁.功能梯度压电材料的摩擦接触分析[D].北京交通大学.2018
[6].苏洁,柯燎亮,汪越胜.圆压头作用下功能梯度压电材料的微动接触[C].北京力学会第二十叁届学术年会会议论文集.2017
[7].卿光辉,吴宏伟.功能梯度压电材料的参数处理与自由振动特性分析[J].中国民航大学学报.2016
[8].孟广伟,王晖,周立明,李锋,李霄琳.含孔功能梯度压电材料板的力电耦合无网格伽辽金法[J].中南大学学报(自然科学版).2015
[9].高鹏博,刘铁军,姚博.功能梯度压电材料二维无摩擦接触问题的有限元分析[C].中国力学大会-2015论文摘要集.2015
[10].周春梅.SH波在功能梯度压电带拼接半无限大压电材料中共线双裂纹处的散射问题[J].宁夏师范学院学报.2014
论文知识图
