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저널정보
국제구조공학회 Smart Structures and Systems, An International Journal Smart Structures and Systems, An International Journal Vol.9 No.2
발행연도
2012.1
수록면
127 - 143 (17page)

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The present paper deals with the nonlinear analysis of the functionally graded piezoelectric (FGP) annular plate with two smart layers as sensor and actuator. The normal pressure is applied on the plate. The geometric nonlinearity is considered in the strain-displacement equations based on Von-Karman assumption. The problem is symmetric due to symmetric loading, boundary conditions and material properties. The radial and transverse displacements are supposed as two dominant components of displacement. The constitutive equations are derived for two sections of the plate, individually. Total energy of the system is evaluated for elastic solid and piezoelectric sections in terms of two components of displacement and electric potential. The response of the system can be obtained using minimization of the energy of system with respect to amplitude of displacements and electric potential. The distribution of all material properties is considered as power function along the thickness direction. Displacement-load and electric potential-load curves verify the nonlinearity nature of the problem. The response of the linear analysis is investigated and compared with those results obtained using the nonlinear analysis. This comparison justifies the necessity of a nonlinear analysis. The distribution of the displacements and electric potential in terms of non homogenous index indicates that these curves converge for small value of piezoelectric thickness with respect to elastic solid thickness.
#piezoelectric #nonlinear #annular plate #energy #functionally graded piezoelectric #sensor #actuator

목차

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참고문헌 (29)

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Allahverdizadeh, A. / 2008 / Vibration amplitude and thermal effects on the nonlinear behavior of thin circular functionally graded plates / Composite Structures 50(3):445~454 google schola Allahverdizadeh, A. / 2008 / Nonlinear free and forced vibration analysis of thin circular functionally graded plates / Journal of Sound and Vibration 310(4):966~984 google schola Alinia, M.M. / 2009 / Nonlinear analysis of pressure loaded FGM plates / Composite Structures 88(3):354~359 google schola Arefi, M. / 2010 / Thermo elastic analysis of a functionally graded cylinder under internal pressure using first order shear deformation theory / Scientific Research and Essays 5(12):1442~1454 google schola Arefi, M. / 2011 / Optimized design of a cylinder under mechanical, magnetic and thermal loads as a sensor or actuator using a functionally graded piezomagnetic material / International Journal of Physical Sciences 6(27):6315~6322 google schola

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