压电复合(层合)结构可应用于结构振动控制、形状保持、健康监测等,建立压电层合结构精确的机电耦合计算模型成为了研究的焦点.针对表面粘贴或内部嵌入压电片的压电层合板结构,基于高阶位移场和高阶电势模型,根据Hamilton原理建立了机电耦合高阶有限元模型.该模型适用于薄板和中厚板,并且能够捕捉压电层内沿厚度方向呈抛物线型分布的诱导电势.以压电双晶片简支板为例,进行了作动器构型和开环、闭环状态传感器构型的数值分析.结果指出,诱导电势对压电传感器有重要影响,而压电作动器可忽略这种电势.
压电层合结构 机电耦合 诱导电势 有限元 压电双晶片板