层合结构压电器件的机电耦合响应

摘要

压电传感器和致动器都可以看成是由压电材料层和非压电(弹性)材料层交替铺设而成.对于这类任意铺设的层合板悬臂梁结构,推导出了表示力学变形与外加电场之间耦合效应的解析表达式.进而,又推导出了两类(一类为单层压电-弹性层,另一类为双层压电-弹性层)层合型悬臂梁结构机电耦合性能的解析公式.在该机电耦合模型中,包括了两个压电常数d211和d222.最后,通过比较解析解、实验值以及有限元计算结果,发现它们吻合得很好.