Vol.24, No.2, 2024, str. 179–186
https://doi.org/10.69644/ivk-2024-02-0179

ANALIZA NAPONA PUZANJA FUNKCIONALNOG KOMPOZITNOG TRANSVERZALNO IZOTROPNOG PIJEZOELEKTRIČNOG ROTIRAJUĆEG DISKA PROMENLJIVE DEBLJINE

Richa Sharma1, Vikash Ghlawat2*, Z. Radaković3, Khursheed Alam2

1) Department of Mathematics, Jaypee Institute of Information Technology, Noida, INDIA,  0009-0007-2895-9626

2) Department. of Mathematics, SBSR, Sharda University, Gr. Noida, INDIA

*email: vikashgahlawat25@gmail.com

3) University of Belgrade, Faculty of Mechanical Engineering, Belgrade, SERBIA,  0000-0001-8054-470X

 

Izvod

Materijali koji pokazuju različite pijezoelektrične osobine u svojoj zapremini tretiraju se kao funkcionalni kompozitni pijezoelektrični materijali (FGPM). Usled njihovog kompozitnog sastava, karakteristike ovih materijala se mogu menjati prema specifičnim potrebama u raznim primenama. Funkcionalni kompozitni pijezoelektrični materijali imaju prednosti u mnogim primenama u tehnici zbog njihove svestranosti koja omogućava poboljšanje performansi, efikasnost i adaptabilnost u raznim disciplinama. Cilj rada je analiza napona puzanja u prstenastom disku sačinjenog od transverzalno izotropnog, funkcionalnog kompozitnog pijezoelektričnog materijala sa parametrima promenljive debljine. Naponi puzanja se određuju analitički, primenom pristupa teorije prelaznih napona Seta. Korišćenjem izraza napona-deformacija određuju se jednačine mehaničkih napona i električnih pomeranja. Smenom ovih izraza u jednačinu ravnoteže dobija se nelinearna diferencijalna jednačina. Rezultati su predstavljeni numerički i grafički kako bi se uočio uticaj parametar debljine na obimske napone u međuslojevima rotirajućeg diska. Disk sačinjen od transverzalnog izotropnog pijezoelektričnog materijala PZT-4 pokazuje veće napone puzanja u odnosu na ostale razmatrane materijale, shodno svim diskusijama numerike i proračuna. Ovaj rad pruža delotvornu metodologiju u analizi funkcionalnog kompozitnog pijezoelektričnog rotirajućeg diska i doprinosi teorijskom istraživanju i inženjerskim primenama.

Ključne reči: funkcionalni kompozitni materijal, pijezoelektrični, rotirajući disk, transverzalno izotropni, puzanje

rad u celosti (782 kB)