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Electro-mechanical response of functionally graded beams with imperfectly integrated surface piezoelectric layers

Science china(Physics,Mechanics & Astronomy) 2006年第5期49卷 513-525页

作者： yan wei1.& chen weiqiu1.2 1. department of civil engineering,{1., hangzhou 31.027, china 2. State Key Lab of CAD & CG,{1., hangzhou 31.027, china department of {1. engineering Zhejiang University Hangzhou China State Key Lab of CAD & CG Zhejiang University Hangzhou China

The time-dependent behavior of a simply-supported functionally graded beam bonded with piezoelectric sensors and actuators is studied using the state-space method. The creep behavior of bonding adhesives between piezoelectric layers and beam is characterized by a Kelvin-Voigt viscoelastic model, which is practical in a high temperature circumstance. Both the host elastic functionally graded beam and the piezoelectric layers are orthotropic and in a state of plane stress, with the former being inhomogeneous along the thickness direction. A laminate model is employed to approximate the host beam. Moreover, the coupling effect between the elastic deformation and electric field in piezoelectric layers is considered. Results indicate that the viscoelastic property of interfacial adhesives has a significant effect on the function of bonded actuators and sensors with time elapsing.

关键词： functionally graded beam piezoelectric layers Kelvin-Voigt model state-space method

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