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Numerical investigation of the effects of partial metallization at the pore surface on the effective properties of a porous piezoceramic composite

引用

Journal of Advanced Dielectrics 2021年第5期11卷 33-43页

作者： Andrey Nasedkin Mohamed Elsayed Nassar Institute of Mathematics Mechanics&Computer Science Southern Federal University Miltchakova Str.8aRostov-on-Don 344090Russia Department of Physics and Engineering Mathematics Faculty of Electronic Engineering Menoufia University 32952 MenoufEgypt

This paper presents a numerical homogenization analysis of a porous piezoelectric composite with a partially metalized pore *** metal layers can be added to the pore surfaces to improve the mechanical and electromechanical properties of ordinary porous ***,constructing that composite with completely metalized pore surfaces is a challenging process,and imperfect metallization is more ***,we investigate the effects of possible incomplete metallization of pore surfaces on the composite’s equivalent *** applied the effective moduli theory,which was developed for the piezoelectric medium based on the Hill-Mandel principle,and the finite element method to compute the effective moduli of the considered *** specific algorithms and programs in the ANSYS APDL programming language,we constructed the representative unit cell element models and performed various computational *** to the presence of metal inclusion,we found that the dielectric and piezoelectric properties of the considered composites differ dramatically from the corresponding properties of the ordinary porous *** results of this work showed that piezocomposites with partially metallized pore surfaces can have a higher anisotropy,compared to the pure piezoceramic matrix,due to the defects in metal coatings.

关键词： Piezoelectricity piezoelectric composites piezoelectric ceramic-metal composite partial metalization effective properties finite element analysis

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