功能梯度压电压磁柱

一种功能梯度压电/压磁空心圆柱，在旋转和湿热载荷下实现磁-电-弹多场耦合，解析解揭示了梯度指数、转速和地基刚度对多场分布的影响。

汪文帅 · Xiaoyuan, Shan · Xie, Jun · 李星 · 时朋朋

Mechanics Based Design of Structures and Machines 2024

技术优势

多场耦合全解析

推导了径向位移、应力、电势、磁势、温度和湿度分布的解析表达式，可直接用于参数研究。

旋转与基础效应

模型考虑了旋转速度，并引入Winkler弹性基础，更贴近实际运行中的转子或支撑结构。

参数影响明确

数值结果揭示了梯度指数、转速和地基刚度对多场行为的具体影响趋势，为设计提供依据。

应用场景

• 智能材料与结构：提供梯度磁电弹材料多场响应的解析工具，用于智能结构的设计与优化。
• 多场耦合传感器：利用磁电弹耦合效应，可设计对力、电、磁、湿热多参数敏感的传感器。
• 航空航天结构：适用于旋转部件和恶劣环境下的多场耦合分析，为航空航天结构提供参考。
• 旋转机械：模拟旋转机械中压电/压磁转子的多场分布，辅助转子动力学设计。