School of Aeronautical Science and Engineering, BUAA 压电材料的变分原理 压电材料的变分原理 和有限元分析方法 和有限元分析方法 赵寿根School of Aeronautical Science and Engineering, BUAA 1 1 前言 前言 Q 压电材料由于其机电耦合特性,受到使用者的欢 迎。当将压电材料应用到结构中时,由于结构形 式的多样性、边界条件的多样性和外界激励环境 的复杂性,能得到解析解的情形很少,因而大多 数情况需要采用数值的方法来分析结构。 Q 变分原理是进行数值计算的基础,因而研究压电 材料的变分原理为建立压电材料的有限元模型和 方程提供了依据。School of Aeronautical Science and Engineering, BUAA 2 2 基本方程 基本方程 Q 压电材料具有力电耦合特性,根据连续弹性介质 理论和电介质理论,基于线弹性、小变形假设, 基本方程及条件如下。 (1) 运动方程 (2) 电学方程 若不存在自由电荷则式子等于零School of Aeronautical S