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Piezoelectric d_(15) shear-response-based torsion actuation mechanism:An exact 3D Saint-Venant type solution

International Journal of Smart and Nano Materials 2012年第2期3卷 82-102页

作者： Michael Krommer Pelin Berik Yury Vetyukov Ayech Benjeddou Institute for Technical Mechanics Johannes Kepler University LinzAltenbergerstr.69A-4040 LinzAustria Linz Center of Mechatronics GmbH Altenbergerstr.69A-4040 LinzAustria SUPMECA Structures3 rue Fernand Hainaut-93407 Saint Ouen CEDEXFrance

This paper is concerned with the detailed analysis of the behavior of a piezoceramic bi-morph torsion actuator using the d_(15)-*** bi-morph actuator is made of two oppositely polarized adjacent piezoceramic prismatic *** mathematical analysis is based on the Saint-Venant torsion theory;a formulation of the electromechanically coupled problem in terms of a stress function and of the electric potential is derived,which represents an exact solution of a specific three-dimensional problem;in particular,for the case when the axial stress and the axial component of the electric displacement vector are independent of the axial *** resulting boundary-value problem in the cross-section is solved using the method of finite *** for the actuated rate of twist are presented and compared to three-dimensional electromechanically coupled finite element solutions using ABAQUS®for the case of a cantilevered bi-morph actuator.A very good agreement is found.

关键词： piezoelectric d_(15)-effect bi-morph torsion actuator exact Saint-Venanttype solution numerical validation

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