带表面电极的压电弹性梁的静力学解析解

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1、劣臻交硕士学位论文带表面电极的压电弹性梁的静力学解析解ThestaticsolutionofPiezoelectricbeamswithsurfaceelectrodes作者：李锦丽导师：石志飞北京交通大学2012年12月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位

2、论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：爿髟鼯而签字日期：≥q≥年I>月可日导师签名：础伊导师签名：／勿动u签字日期：2．ol≥年，)，月箩日中图分类号：TUUDC：学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文带表面电极的压电弹性梁的静力学解析解ThestaticsolutionofPiezoelectricbeamswithsurfaceelectrodes作者姓名：李锦丽导师姓名：石志飞学位类别：工学学号：10121236职称：教授学位级别：硕士学科专业：结构工程研究方向：智能

3、材料与结构北京交通大学2012年12月致谢能师从石志飞教授，是无比幸运的。在两年多的时间里，石志飞教授在科研方面对我严格要求，在生活中给予关心和帮助。当遇到困难和不解时，他总是耐心地给予讲解，循循善诱。高山仰止，景行行止。石志飞教授严谨的治学态度和兢兢业业的工作作风值得我一生去学习。在撰写论文期间，课题组向宏军副教授对我的论文的研究工作给予了诸多指导，在此表示感谢。感谢课题组的王建军、程志宝、黄建坤、李卿、陈鹏飞、张秀斌、隋然等同学，他们在我的学习中给予很多帮助，也使我的生活充满了快乐。感谢我的父

4、母亲多年来含辛茹苦供我读书，是他们坚韧的性格教会了我永不言弃，他们对我的鼓励与支持使我在追求理想的道路上越走越坚定。北京交通大学硕士学位论文中文摘要摘要：压电双晶片由于具有较好的灵敏度而广泛应用于各种执行器中。基于压电弹性理论，本文给出了带表面电极压电双晶片在几种不同荷载作用下的静力学解答。主要内容包括：1)采用应力函数法给出了受线性分布荷载作用的压电双晶片悬臂梁的理论解，并应用此解分析了压电层极化方向、材料种类、荷载情况等对电势分布的影响；2)将线性荷载作用下所求得的解析解应用到端部受集中荷载作

5、用的压电双晶片悬臂梁，进而分别给出双晶片悬臂梁作为传感器模型、驱动位移模型、驱动力模型时的精确解答。本文所得结论可为压电双晶片在工程中的应用提供参考。关键词：表面电极；双晶片；应力函数法；线性分布荷载。分类号：北京交通大学硕士学位论文ABSTRACTABSTRACTABSTRACT：Piezoelectricbimorphhasbeenwidelyusedinsensorsandactuatorsforitsexcellentsensitivity．rnlispaperpresentsallsol

6、utiontopiezoelectricbimorphwithsurfaceelectrodesunderseveraldifferentloadingconditionsbasedonthetheoryofelasticity．Theworkincludes：1)Anexactsolutionforapiezoelectricbimorphcantileverapplied丽mlinearlydistributedloadingisobtainedbythestessfunctionmethod

7、，thentheeffectwhichpolarizationandloadingconditionshaveonthepotentialdistributionisdiscussed谢mthesolution；2)nlesolutiongotintheformerisalsoapplicabletothemodel喇t11fixedloadsintheend，bychangingboundaryconditionsthemodelCanturnintosensormodel，drivingfor

8、cemodelanddrivingdisplacementmodel，theexactsolutionofwhicharepresentedrespectively．TheconclusiongotbythispaperCanbeallinstructionfortheoptimizationofdeviceperformance．KEYWORDS：Surfaceelectrodes；Piezoelectricbimorph；Stessfunctionmethod；Linearly