Análisis de Elementos Finitos Dependiente del Tamaño de Estructuras de Concha Flexoelectricas Gradualmente Funcionales Basado en la Teoría de Estrés de Pareja Consistente
Autores: Deng, Zhuo; Shang, Yan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Análisis de Elementos Finitos Dependiente del Tamaño de Estructuras de Concha Flexoelectricas Gradualmente Funcionales Basado en la Teoría de Estrés de Pareja Consistente
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Flexoelectricidad
Material
Morfología estructural
Aeronaves
Placa
Concha
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
El material flexoelectricamente graduado (FG) es un material potencial para determinar la morfología estructural de los aviones. Este trabajo propone el elemento de 20 nodos con penalización basado en la teoría de esfuerzos de pareja consistente para analizar las estructuras de placas y cascarones flexoelectricos FG con formas geométricas complejas y condiciones de carga. Se examinan varios ejemplos numéricos que demuestran que el nuevo elemento puede predecir de manera efectiva los comportamientos dependientes del tamaño de las estructuras de placas y cascarones flexoelectricos FG, mostrando buena convergencia y robustez. Además, los resultados numéricos revelan que el material flexoelectricamente graduado exhibe un mejor rendimiento en flexión y un mayor efecto flexoelectric compared a los materiales homogéneos. Además, el aumento en el parámetro de escala de longitud del material conduce a un aumento gradual en las frecuencias naturales de los modos fuera de plano de la placa/cascarón flexoelectric FG, mientras que las frecuencias naturales de los modos en plano cambian mínimamente, lo que resulta en la aparición de fenómenos de cambio de modo.
Descripción
El material flexoelectricamente graduado (FG) es un material potencial para determinar la morfología estructural de los aviones. Este trabajo propone el elemento de 20 nodos con penalización basado en la teoría de esfuerzos de pareja consistente para analizar las estructuras de placas y cascarones flexoelectricos FG con formas geométricas complejas y condiciones de carga. Se examinan varios ejemplos numéricos que demuestran que el nuevo elemento puede predecir de manera efectiva los comportamientos dependientes del tamaño de las estructuras de placas y cascarones flexoelectricos FG, mostrando buena convergencia y robustez. Además, los resultados numéricos revelan que el material flexoelectricamente graduado exhibe un mejor rendimiento en flexión y un mayor efecto flexoelectric compared a los materiales homogéneos. Además, el aumento en el parámetro de escala de longitud del material conduce a un aumento gradual en las frecuencias naturales de los modos fuera de plano de la placa/cascarón flexoelectric FG, mientras que las frecuencias naturales de los modos en plano cambian mínimamente, lo que resulta en la aparición de fenómenos de cambio de modo.