Осесиметричні резонансні коливання і вібророзігрів податливої до зсуву непружної циліндричної оболонки з п’єзоактуаторами при жорсткому закріпленні її торців

I. F. Kyrychok, Ya. A. Zhuk, Ye. А. Chernyushok, A. P. Tarasov

Анотація


Розглядається задача про осесиметричні резонансні коливання податливої до зсуву непружної циліндричної оболонки з п’єзоактуаторами при електроме­ханічному моногармонічному навантаженні. Враховуються деформації попе­речного зсуву, інерція повороту нормального елемента та температурна за­лежність комплексних модулів п’єзопасивного та п’єзоактивного матеріалів. Нелінійна задача розв’язується за допомогою ітераційного підходу, в рамках якого система звичайних диференціальних рівнянь, до яких зводиться задача коливань, розв’язується із залученням ітераційної процедури за часом, а інтегрування нестаціонарного рівняння теплопровідності здійснюється мето­дом скінченних різниць. Досліджується вплив врахування деформації зсуву і температури вібророзігріву на амплітудно- і температурно-частотні харак­теристики та активне демпфування резонансних коливань оболонки за допомогою п’єзоактуаторів.

 

Зразок для цитування: І. Ф. Киричок, Я. О. Жук, О. А. Чернюшок, А. П. Тарасов, “Осесиметричні резонансні коливання і вібророзігрів податливої до зсуву непружної циліндричної оболонки з п’єзоактуаторами при жорсткому закріпленні її торців,” Мат. методи та фіз.-мех. поля, 63, No. 3, 19–27 (2020).


Ключові слова


резонансні коливання, дисипативний розігрів, циліндрична оболонка, п’єзоактуатор, зсув

Посилання


A. M. Bolkisev, V. L. Karlash, N. A. Shul’ga, “Temperature dependence of the properties of piezoelectric ceramics,” Prikl. Mekh., 20, No. 7, 70–74 (1984); English translation: Int. Appl. Mech., 20, No. 7, 650–653 (1984), https://doi.org/10.1007/BF00891725

Ya. M. Grigorenko, A. T. Vasilenko, Theory of Shells of Variable Stiffness [in Russian], Vol. 4 of the 5-volume series Methods of Shell Design (ed. A. N. Guz’), Nauk. Dumka, Kiev (1981).

V. G. Karnaukhov, I. F. Kirichok, Coupled Problems of the Theory of Viscoelastic Plates and Shells [in Russian], Nauk. Dumka, Kiev (1986).

V. G. Karnaukhov, I. F. Kyrychok, V. I. Kozlov, “Thermomechanics of inelastic thin-walled structural members with piezoelectric sensors and actuators under harmonic loading (Review),” Prikl. Mekh., 53, No. 1, 9–74 (2017); English translation: Int. Appl. Mech., 53, No. 1, 6–58 (2017), https://doi.org/10.1007/s10778-017-0789-3

V. G. Karnaukhov, I. F. Kirichok, V. I. Kozlov, “Electromechanical vibrations and dissipative heating of viscoelastic thin-walled piezoelements,” Prikl. Mekh., 37, No. 2, 45–77 (2001); English translation: Int. Appl. Mech., 37, No. 2, 182–212 (2001), https://doi.org/10.1023/A:1011333405458

V. G. Karnaukhov, V. V. Mikhailenko, Nonlinear Thermomechanics of Piezoelectric Inelastic Bodies under Monoharmonic Loading [in Russian], ZhDTU, Zhytomyr (2005).

I. F Kirichok, “Resonant axisymmetric vibrations and vibrational heating of a viscoelastic cylindrical shell with piezolayers subject to electromechanical excitation,” Prikl. Mekh., 51, No. 5, 99–106 (2015); English translation: Int. Appl. Mech., 51, No. 5, 567–573 (2015), https://doi.org/10.1007/s10778-015-0712-8

I. F. Kirichok and Ya. A. Zhuk, “Influence of boundary conditions and self-heating temperature on the resonant axisymmetric vibrations of viscoelastic cylindrical shells with piezoactuators and sensors,” Teor. Prikl. Mekh., No. 7 (53), 133–140 (2013).

I. F. Kirichok, T. V. Karnaukhova, “Forced axisymmetric vibrations and self-heating of thermoviscoelastic cylindrical shells with piezoelectric actuators,” Prikl. Mekh., 46, No. 10, 53–61 (2010); English translation: Int. Appl. Mech., 46, No. 10, 1132–1138 (2011), https://doi.org/10.1007/s10778-011-0405-x

I. F. Kyrychok, O. A. Chernyushok, “Forced vibrations and self-heating of flexible viscoelastic beam with piezoelectric sensor and actuator with account of shear strain,” Prikl. Mekh., 54, No. 5, 87–95 (2018); English translation: Int. Appl. Mech., 54, No. 5, 568–576 (2018), https://doi.org/10.1007/s10778-018-0910-2

I. F. Kyrychok, Ya. O. Zhuk, T. V. Karnaukhova, “Resonance vibration and dissipative heating of a flexible viscoelastic beam with piezoactuators in the presence of shear strains,” Mat. Met. Fiz.-Mekh. Polya, 60, No. 2, 66–74 (2017); English translation: J. Math. Sci., 243, No. 1, 73–84 (2019), https://doi.org/10.1007/s10958-019-04527-z

N. P. Nesterenko, O. P. Chervinko, I. K. Senchenkov, “Modeling the ultrasonic heating in structural elements of polymeric fibrous composites under normal loading,” Visn. Nats. Tekhn. Univ. “KhPI”, Ser. Dyn. Mitsn. Mashyn, No. 9(9), 3–8 (2002) (in Russian).

A. Katunin, “Criticality of the self-heating effect in polymers and polymer matrix composites during fatigue, and their application in non-destructive testing,” Polymers, 11, No. 1, Art. 19 (2019), https://doi.org/10.3390/polym11010019

I. A. Guz, Y. A. Zhuk, C. M. Sands, “Analysis of the vibrationally induced dissipative heating of thin-wall structures containing piezoactive layers,” Int. J. Non-Linear Mech., 47, No. 2, 105–116 (2012), https://doi.org/10.1016/j.ijnonlinmec.2011.03.004

H. S. Tzou, Piezoelectric Shells (Distributed Sensing and Control of Continua), Kluwer Acad. Publ., Dordrecht (1993).

H. S. Tzou, G. L. Anderson (Eds), Intelligent Structural Systems, Kluwer Acad. Publ., Dordrecht (1992).


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution 3.0 License.