Rijit Ortam Üzerindeki Piezoelektrik Örtü Tabakası Ve Piezoelektrik Levhadan Oluşan Sistemin Dinamik Davranışı

Abstract

Piezoelektrik örtü tabakası ve rijit ortam üzerindeki piezoelektrik levhadan oluşan sistemin zamana göre harmonik değişen yük etkisi altındaki dinamik davranışı, düzlem şekil değiştirme halinde, parçalı homojen cisim modeli çerçevesinde, elektro-elasto dinamiğin lineer teorisi kullanılarak incelenmiştir. Problemin matematiksel formülasyonu yapılmış ve elde edilen sınır değer probleminin çözümü Fourier integral dönüşümü uygulanarak bulunmuştur. Tam temas koşullarına sahip örtü tabakası ve levhadan oluşan sistemin ara yüzeyindeki gerilme dağılımı sayısal olarak incelenmiştir. Sayısal sonuçlar örtü tabakası ve levhanın PZT- 5A, PZT-5H, PZT-4 ve PZT- 7A malzemelerinden oluşması halleri için ve farklı levha kalınlıkları için elde edilmiştir.

This paper investigates the dynamic response to a time-harmonic load of a system comprising piezoelectric covering layer and a piezoelectric layer on a rigid foundation, within the scope of the piecewise-homogeneous body model utilizing electro-elasto dynamic linear theory. The investigations were made for a two-dimensional problem (plane-strain state) Mathematical formulation of the sought problem is performed and the solution of the obtained boundary value problem is found by applying Fourier transformation. It is assumed that between the covering layer and half-plane perfect contact conditions are satisfied. An algorithm is proposed and employed to obtain numerical results on the distribution of stresses acting on the interface plane. The effects of material parameters and plate thicknesses on numerical results related to stress distribution are presented. The piezoelectric materials PZT-5A, PZT-5H, PZT-4 and PZT- 7A are examined.