Radial vibration behaviors of cylindrical composite piezoelectric transducers integrated with functionally graded elastic layer

Wang, H.M.; Wei, Y.K.; Xu, Z.X.

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저자정보: Wang, H.M. (Department of Mechanics, Zhejiang University) Wei, Y.K. (Department of Mechanics, Zhejiang University) Xu, Z.X. (Department of Mechanics, Zhejiang University)

저널정보: 테크노프레스 Structural engineering and mechanics : An international journal Structural engineering and mechanics : An international journal 제38권 제6호

발행연도: 2011.1

수록면: 753 - 765 (13page)

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The radial vibration behaviors of a circular cylindrical composite piezoelectric transducer (CPT) are investigated. The CPT is composed of a piezoelectric ring polarized in the radial direction and an elastic ring graded in power-law variation form along the radial direction. The governing equations for plane stress state problem under the harmonic excitation are derived and the exact solutions for both piezoelectric and functionally graded elastic rings are obtained. The characteristic equations for resonant and anti-resonant frequencies are established. The presented methodology is fit to carry out the parametric investigation for composite piezoelectric transducers (CPTs) with arbitrary thickness in radial direction. With the aid of numerical analysis, the relationship between the radial vibration behaviors of the cylindrical CPT and the material inhomogeneity index of the functionally graded elastic ring as well as the geometric parameters of the CPTs are illustrated and some important features are reported.

#composite piezoelectric transducer #electromechanical coupling #cylindrical structure #radial vibration #functionally graded material

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Wang, H.M.

소속기관 Department of Mechanics, Zhejiang University

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Wei, Y.K.

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