基于有限差分的双曲率压电层合薄壳的分布式传感信号分析

摘要

针对层合于双曲率弹性薄壳的成型式压电传感器的信号分析问题,提出一种求解等效压电振动传感信号的简化通用计算方法.利用有限差分理论将传感器离散划分为多个子区域,位于压电传感器内部和边界的差分节点对应的子区域具有不同的有效区域面积.传感信号受这些有效区域面积、节点位移和壳的几何参数(拉梅系数和弯曲半径)影响,将传感信号偏微分方程转化为广义的有限差分方程.以欧拉伯努利悬臂梁及四边简支板上布置压电传感器为算例,分析其有限差分传感信号的简化解析式.该方法对通用双曲率薄壳具有几何兼容性,适用于任意形状的压电传感器输出信号分析.