[發(fā)明專利]一種宏纖維復合材料壓電常數(shù)優(yōu)化系數(shù)的獲取方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710370089.4
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN107103157B
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發(fā)明（設計）人: 涂建維;張家瑞;賴方鵬;林澤昕
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/17;G06F119/14
• 代理公司: 北京華識知識產(chǎn)權代理有限公司 11530
• 代理人: 趙永強

1.一種宏纖維復合材料壓電常數(shù)優(yōu)化系數(shù)的獲取方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、將宏纖維復合材料粘貼至懸臂梁上；

S2、在宏纖維復合材料上選取兩點M1和M2，采用高壓放大器為宏纖維復合材料提供電壓，通過激光位移傳感器測量點M1和M2在電壓V下的位移值Y1(V)和Y2(V)；

S3、建立懸臂梁的有限元模型，將電壓V下只考慮壓電常數(shù)d33的宏纖維復合材料提供的平面應力與彎矩理論值作用于宏纖維復合材料實際粘貼處的相應節(jié)點處，得到點M1和M2在電壓V下的位移模擬值X11(V)和X12(V)；

S4、建立懸臂梁的有限元模型，將電壓V下只考慮壓電常數(shù)d31的宏纖維復合材料提供的平面應力與彎矩理論值作用于宏纖維復合材料實際粘貼處的相應節(jié)點處，得到點M1和M2在電壓V下的位移模擬值X21(V)和X22(V)；

S5、建立壓電常數(shù)優(yōu)化系數(shù)模型：

αX11(V)+βX21(V)＝Y1(V)

αX12(V)+βX22(V)＝Y2(V)

式中：

X11(V)為在電壓V下點M1處只考慮壓電常數(shù)d33的位移模擬值；

X12(V)為在電壓V下點M2處只考慮壓電常數(shù)d33的位移模擬值；

X21(V)為在電壓V下點M1處只考慮壓電常數(shù)d31的位移模擬值；

X22(V)為在電壓V下點M2處只考慮壓電常數(shù)d31的位移模擬值；

Y1(V)為在電壓V下點M1處實際測量位移值；

Y2(V)為在電壓V下點M2處實際測量位移值；

α為壓電常數(shù)d33的優(yōu)化系數(shù)；

β為壓電常數(shù)d31的優(yōu)化系數(shù)；

通過計算即可得到電壓V下的壓電常數(shù)d33的優(yōu)化系數(shù)α和壓電常數(shù)d31的優(yōu)化系數(shù)β。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種宏纖維復合材料壓電常數(shù)優(yōu)化系數(shù)的獲取方法，其特征在于：還包括以下步驟：

S6、在不同電壓下重復步驟S2～S5即可得到壓電常數(shù)d33的優(yōu)化系數(shù)α與壓力的函數(shù)關系α(V)和壓電常數(shù)d31的優(yōu)化系數(shù)β與壓力的函數(shù)關系β(V)。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種宏纖維復合材料壓電常數(shù)優(yōu)化系數(shù)的獲取方法，其特征在于：步驟S2中所述的點M1和M2不位于沿懸臂梁寬度方向中心處。