آناليز استاتيكي و سيستم ويژهي به كاراندازندههاي پيزوالكتريك در سازههاي فضاكار هوشمند

در اين مقاله نتايج عددي مدلسازي المان محدود الكترومكانيكي به كاراندازندههاي پيزوالكتريك در سازههاي فضاكار هوشمند لايه لايه تطبيقي ارايه مي شود. سازهي فضاكار هوشمند شامل است بر يك هسته ي آلومينيمي لوله اي يا قوطي شكل تو خالي همراه با دو لوله يا قوطي به فرم تلسكوپي چسبيده شده بر جدارهاي داخلي و خارجي هسته، از مواد پيزوالكتريك به عنوان به كاراندازنده و سنسور حلقه فيدبك سيستم كنترلي. اين مدل، هم زمان نقش باربري سازهاي و نقش به كاراندازنده )بازوي محرك( و اندازهگيرنده سيگنالهاي كنترلي را به عهده خواهد داشت. مكانيزم به كاراندازنده متناظر است با يك تير لوله اي يا قوطي توخالي بر روي جدار بيروني هسته ي الاستيك داخل آن، و ساخته شده از مواد فعال مانند مواد پيزوالكتريك. براي فعالسازي الكترومكانيكي اين تير لوله اي يا قوطي شكل ، ميداني الكتريكي موثر موازي با راستاي پولاريزاسيون جدارهاي پيزوالكتريك به كاراندازنده، به آنها اعمال مي شود. براي بدست آوردن مدل المان محدود سازهي فضاكار هوشمند از نرم افزارهاي تخصصي آناليز تنش استفاده شده است. در اين مدلسازي اثر جانمايي و اندازهي به كاراندازندهها بر روي پاسخ سازه و فركانسهاي طبيعي آن بدست آمده است. هم چنين مقدار بيشينه ي مجاز ولتاژ اعمالي به دو سر به كاراندازندهها با در نظر گرفتن محدوديت ناشي از پديدهي شكست ديالكتريك در قطعات شكنندهي پيزوالكتريك بررسي شده است.